[Ameba] 使用Arduino Wire 基本函式存取 24C02 EEPROM / I2C

什麼是 EEPROM ?

EEPROM 代表電子可擦除式可做讀寫的存儲器。它允許在使用非常少的功率的情況下長時間寫入和存儲值。大多數微控制器甚至在其電路中直接有 EEPROM，例如 ATmega328P（Arduino Uno 芯片），它有 1KB。但如果這還不夠呢？SD 卡具有更大的存儲容量，但也更複雜、體積更大且耗電量更大。

這次的範例使用 Arduino 的 Wire 基本函式, 不套用現成 Library 。從實做中理解控制原理。這次選用型號為 AT24C02B / 儲存空間 2Kbit

Datasheet ( https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/doc5126.pdf)

輸出腳位

開發板

此次使用的是 自行開發的 A1 Lite / Realtek RL8720DN 。連結在此 (連結) ，在這就不多做介紹。
在 A1 Lite 使用 I2C 前先將預裝的提升電阻用焊接的方式將 JP2 , JP3 短接起來

接線

AT24C02	Connect	A1 Lite
A0	GND
A1	GND
A2	GND
GND	GND	GND
SDA		8
SCL		7
WP	GND
VCC	3V3	3V3

EEPROM I2C 位址

位址為 7-bit 規則 , A0 ~ A2 均接地。 所以位址為 0x50

 

寫入資料

我們要先確認 WP 是否接入 GND。首先送出 EEPROM 的設備位址，0x50 ~ 0x57 之間。根據接線需送出 0x50 (若設備得到正確位址會有 NACK/ACK 反饋)。接著送出數據位址，再送出資料，最後發出 STOP 訊號 endTransmission() 告知 EEPROM 不再繼續。

程式碼

void WriteByte(uint8_t data_addr, uint8_t data)
{
 
  Wire.beginTransmission(EEPROM_ADDRESS);
  Wire.write(data_addr);
  Wire.write(data);
  Wire.endTransmission();
}

讀取資料

首先要先送出 EEPROM 設備位址 及 數據位址。接下來再送出 設備位址，EEPROM 會反饋 1 組(Byte)資料。

程式碼

uint8_t ReadByte(uint8_t data_addr)
{
  uint8_t data;
  Wire.beginTransmission(EEPROM_ADDRESS);
  Wire.write(data_addr);
  Wire.endTransmission();
  Wire.requestFrom(EEPROM_ADDRESS,1);


  if(Wire.available())
  {
    data = Wire.read(); 
  }
  Wire.endTransmission();
 
  return data;
}

綜合以上,組成

  WriteByte(1,0x5A);
  delay(10);
  
  Serial.println(ReadByte(1),HEX);

輸出結果

進階

以 AT24C02 來說, 它是由 8 bytes 組成 一個 page, 以這個型號有 32 page。它可以一次寫入讀取最多 8 bytes 的資料, 我們將改寫程式

寫入資料

void WriteBytes(uint8_t data_addr, uint8_t *data,uint8_t len)
{


  uint8_t x;
  Wire.beginTransmission(EEPROM_ADDRESS);
  Wire.write(data_addr);
  for(x = 0; x < len; x++)
  {
    Wire.write(data[x]);  
  }
  
  Wire.endTransmission();
}

讀取資料

void ReadBytes(uint8_t data_addr,uint8_t *data, int len)
{
  uint8_t x;
  Wire.beginTransmission(EEPROM_ADDRESS);
  Wire.write(data_addr);
  Wire.endTransmission();
  Wire.requestFrom(EEPROM_ADDRESS,len);


  if(Wire.available())
  {
    for(x = 0; x < len;x++)
    {
      data[x] = Wire.read();    
    }
    
  }
  Wire.endTransmission();
  
}

輸出結果

 

 

GitHub 完整程式碼

連結 ( https://github.com/cold63/Arduino_Code/tree/main/I2C_EEPROM )

其他參考

TI 應用手冊 Understanding the I2C Bus (SLVA704 )
連結 ( https://www.ti.com/lit/an/slva704/slva704.pdf )