MAX7651/MAX7652 12位数据采集系统与24C02 2线串行EEPROM接口
本文介绍将max7651和max7652 12位数据采集系统连接至24c02 2线串行eeprom所需的特定硬件描述和软件程序。提供了详细的软件代码。由于max7651/52基于标准8051处理器内核，因此此处提供的信息对于任何基于8051的标准设计都很有用。
24cxx 系列 2 线串行 eeprom 广泛用于 8051 微处理器系统。虽然max7651/max7652闪存可编程12位数据采集系统具有16k内部闪存，但仍有许多“传统”产品使用小而廉价的外部存储器。
本应用笔记提供了基本的2线写和读软件子程序。可以轻松修改它们，以满足eeprom的附加功能，例如存储器保护和组寻址。
24c02串行eeprom有许多衍生产品，其中包括额外的存储器和页面寻址。24c02被广泛使用，是本例中使用的部件。其他派生部件可以通过稍作修改来使用此代码。
eeprom信号和定时
24cxx 系列使用两条 i/o 线进行接口：scl（串行时钟）和 sda（串行数据）。scl 边缘具有不同的功能，具体取决于是读取设备还是写入设备。将数据时钟输入器件时，时钟的正边沿锁存数据。负时钟将时钟数据边缘出器件。
sda信号是双向的，并且物理上是漏极开路，因此多个eeprom或其他器件可以共享引脚。scl和sda都必须从外部拉高。
eeprom使用的协议部分基于eeprom发送的ack（确认）位（如果已收到发送给它的数据）。所有地址和数据均以 8 位字发送。eeprom在第九个时钟周期内将ack作为低位周期发送。eeprom在scl和sda引脚上寻找特定的转换，以鉴定读写。
sda 引脚上的数据可能仅在 scl 为低时更改。scl 高电平期间的数据更改指示启动或停止条件。start 条件是 sda 的高到低转换，scl 高。所有数据传输都必须以 start 条件开头。
停止条件是 sda 的低到高转换，scl 高。所有数据传输必须以 stop 条件结束。读取后，停止将eeprom置于待机电源模式。有关启动和停止条件，请参阅图 1。
图1.启动和停止条件。
设备寻址
24c02 具有 3 个物理引脚，分别指定为 a2、a1 和 a0，它们连接到逻辑 1 或 0 电平。这允许八个唯一的硬件地址，因此多达八个 24c02 可以共享 scl 和 sda 线路而不会发生冲突。有一个内部地址比较器，用于查找主控制器发送的地址与 24c02 的唯一 7 位地址之间的匹配，该地址部分由 a2、a1 和 a0 确定。请参阅下面的表 1。
msb 低音水平
1 0 1 0 答2 答1 答0 r/~w
设备地址在启动条件后立即发送。前四位是序列“1010”，这是一个简单的“噪声滤波器”，可防止线路上的随机噪声突发访问设备。发送的最后一个位是 1 表示读取，0 表示写入。下面的代码示例用于随机读/写操作。该部件还可以执行页面写入/顺序读取，只需稍作代码修改。有关更多信息，请参见 24c02 数据手册。
字节写入内存
字节写入序列如图 2 所示。eeprom在收到start条件和设备地址后，如果设备地址与其自己的唯一地址匹配，则发送ack。max7651等待ack，如果ack不存在，则中止通信。接下来，发送一个 8 位字节地址，然后发送另一个 ack。max7651发送8位数据字节，等待第三个ack，并发送stop条件。
图2.写入操作。
需要注意的是，在收到 stop 条件后，eeprom 在内部等待数据存储到其内部存储器阵列中。这可能需要长达 10 毫秒的时间。24c02 将在对内部 eeprom 进行编程时忽略尝试的访问。可以轮询该部件以完成内部写入周期。这涉及发送另一个 start 条件（也称为重复启动），后跟设备地址字节。请注意，在这种情况下，不会发送 stop 条件。如果内部编程周期完成，eeprom 将发送 ack。max7651也可以编程为等待10ms再继续。
从内存读取字节
从 24c02 eeprom 以随机地址读取字节需要在读取之前执行虚拟写入操作。参见图 3。
顺序为：
启动条件
使用 r/~w = 0 “虚拟写入”命令发送设备地址
等待确认
发送字节内存地址
等待确认
发送重复启动条件
发送 r/~w = 1 的设备地址（读取命令）
等待确认
将8个数据位读取到max7651中，msb优先
无确认
停止条件
这个序列相当复杂！读取所需的 scl 转换总数为 38。
图3.读取操作。
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24c02串行eeprom有许多衍生产品，其中包括额外的存储器和页面寻址。24c02被广泛使用，是本例中使用的部件。其他派生部件可以通过稍作修改来使用此代码。
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24cxx 系列使用两条 i/o 线进行接口：scl（串行时钟）和 sda（串行数据）。scl 边缘具有不同的功能，具体取决于是读取设备还是写入设备。将数据时钟输入器件时，时钟的正边沿锁存数据。负时钟将时钟数据边缘出器件。
sda信号是双向的，并且物理上是漏极开路，因此多个eeprom或其他器件可以共享引脚。scl和sda都必须从外部拉高。
eeprom使用的协议部分基于eeprom发送的ack（确认）位（如果已收到发送给它的数据）。所有地址和数据均以 8 位字发送。eeprom在第九个时钟周期内将ack作为低位周期发送。eeprom在scl和sda引脚上寻找特定的转换，以鉴定读写。
sda 引脚上的数据可能仅在 scl 为低时更改。scl 高电平期间的数据更改指示启动或停止条件。start 条件是 sda 的高到低转换，scl 高。所有数据传输都必须以 start 条件开头。
停止条件是 sda 的低到高转换，scl 高。所有数据传输必须以 stop 条件结束。读取后，停止将eeprom置于待机电源模式。有关启动和停止条件，请参阅图 1。
图1.启动和停止条件。
设备寻址
24c02 具有 3 个物理引脚，分别指定为 a2、a1 和 a0，它们连接到逻辑 1 或 0 电平。这允许八个唯一的硬件地址，因此多达八个 24c02 可以共享 scl 和 sda 线路而不会发生冲突。有一个内部地址比较器，用于查找主控制器发送的地址与 24c02 的唯一 7 位地址之间的匹配，该地址部分由 a2、a1 和 a0 确定。请参阅下面的表 1。
msb 低音水平
1 0 1 0 答2 答1 答0 r/~w
设备地址在启动条件后立即发送。前四位是序列“1010”，这是一个简单的“噪声滤波器”，可防止线路上的随机噪声突发访问设备。发送的最后一个位是 1 表示读取，0 表示写入。下面的代码示例用于随机读/写操作。该部件还可以执行页面写入/顺序读取，只需稍作代码修改。有关更多信息，请参见 24c02 数据手册。
字节写入内存
字节写入序列如图 2 所示。eeprom在收到start条件和设备地址后，如果设备地址与其自己的唯一地址匹配，则发送ack。max7651等待ack，如果ack不存在，则中止通信。接下来，发送一个 8 位字节地址，然后发送另一个 ack。max7651发送8位数据字节，等待第三个ack，并发送stop条件。
图2.写入操作。
需要注意的是，在收到 stop 条件后，eeprom 在内部等待数据存储到其内部存储器阵列中。这可能需要长达 10 毫秒的时间。24c02 将在对内部 eeprom 进行编程时忽略尝试的访问。可以轮询该部件以完成内部写入周期。这涉及发送另一个 start 条件（也称为重复启动），后跟设备地址字节。请注意，在这种情况下，不会发送 stop 条件。如果内部编程周期完成，eeprom 将发送 ack。max7651也可以编程为等待10ms再继续。
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从 24c02 eeprom 以随机地址读取字节需要在读取之前执行虚拟写入操作。参见图 3。
顺序为：
启动条件
使用 r/~w = 0 “虚拟写入”命令发送设备地址
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