24COIA是一种可用电擦除可编程只读存储器,采用CMOS工艺制成,共有128个字节,具有写入时间短、数据保存时间长、反复擦除写入次数多等优点,与一般的并行EEPROM相比,主要有两点不同:(1)几乎不占用系统资源,只需一根钟线和数据线。而两根线可由平常清闲的PI口提供。因此,可有效提高CPU的工作效率。(2)需要CPU单独产生符合二线制要求的时钟脉冲。而一般的并行EEPROM和CPU共用一晶振时钟,24COIA严格支持I2C双向二线制串行总线及其传输规约。在系统中24COIA总是作为“被控器”,MCS-—51总是作为“主控器”。但无论是“主控器”或“被控器”,均可作为“发送器’和“接收器”。这完全取决于数据传输的方向。很明显,在对EEPROM写操作时,MCS一51是发送器,24COIA是接收器,读操作时则相反。
　　■一、I2C双向二线制串行总线特点
　　1、总线“非忙”状态。系统中数据线SDA和时钟线SCL都保持高电平状态时称总线处于“非忙”状态。只有在“非忙”状态时,数据传输才能被初始化。
　　2、“启动”信号。系统中,主控件向被控件发出的操作开始信号,它的特征为:当时钟线(SCL)保持稳定的高电平状态,而数据线(SDA)由高电平变为低电平下降沿被认为“启动信号”。
　　3、数据的有效传输。数据传输期间,每位数据占有一个时钟脉冲,而且只要时钟线为高电平,数据线都必须保持稳定,数据的线上数据只能在时钟线为低电平时改变。
　　4、“停止”信号。同启动信号类似,主控件都向被控件发出的操作结束符号,称为“停止”信号,它的特征为:时钟线保持稳定的高电平状态,数据线由低电平变为高电平的上升沿。
　　5、应答信号。24COIA在接收到一個字节的数据后,就要发出一个应答信号。应答信号能否正确产生直接关系到数据交换能否正确进行。应答信号的产生要注意以下几点:(1)主控必须产生一个与应答信号对应的额外的时钟脉冲。(2)由于应答信号是一个低电平信号,因此,在MCS一51发送完一个字节的数据后,在时钟线为低电平期间,主动释放数据线,以便检测24COIA发送的应答信号。
　　■二、写操作
　　写操作有字节编程和页编程两种方式。这里仅介绍字节编程方式。
　　在字节编程方式中,主控器(MCS一51)和被控器(24COIA)要遵循以下操作时序:(1)主控器(MCS一51)发出“启动”信号;(2)主控器(MCS一51)送出“控制字节”。该控制字包括4位I2C总线器件特征编码1010、3位的E2PROM芯片地址A2A1A0和一个R/W位(在写操作时为逻辑0,读操作时为1),共8位,1个字节;(3)检测被寻址的24COIA所产生的应答信号;(4)主控器送1个字节的E‘PROM存储单元地址;(5)检测被寻址的24COIA所产生的应答信号;(6)主控器送要写入的1个字节数据;(7)检测被寻址的24COIA所产生的应答信号;(8)主控器发出“停止”信号。“停止”信号发出后就激活24COIA内部自定时写周期,把接收到的8位数据写入指定的EEPROM存储单元。在内部定时写入期间,所有的输入都无效。如果写周期结束,那么24COIA就将给出应答信号,可利用此特点来判定该写周期是否结束,以便使主控器及时进行下一个读操作或写操作。
　　■三、读操作
　　在读操作中,主控器和被控器要遵循以下操作时序:(1)主控器(MCS一51)发出“启动”信号;(2)主控器通过写操作设置24COIA芯片地址,即发送写控制字;(3)检测被寻址的24COIA所产生的应答信号;(4)主控器通过写操作设置24COIA存储单元地址;(5)检测被寻址的24COIA所产生的应答信号;(6)主控器再次发送“启动”信号;(7)主控器发出读控制字。该控制字包括4位IC总线特征编码1010、3位的24COIA芯片地址A2A:A。和1个R/W位(在写操作时为0,读操作为1);(8)检测被寻址的24COIA所产生的应答信号;(9)主控器MCS一51开始从SDA线上接收24COlA串行输出的数据;(10)主控器接收完数据后,须发送非应答信号,(即输入逻辑1);(11)主控器发送一个“停止”信号。
　　■四、应用举例
　　接上图连接将P1.0、P1.5分别定义为总线的时钟线和数据线,将数据55H写入到24COlA中的71H存储单元中,然后再将24COlA中71H单元中的数据55H读出。
　　(责任编辑:梁天梅)