【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一致，則讀芯片被選中。下面對(duì)器件尋址的過(guò)程和意義加以說(shuō)明。 ② 芯片的操作地址 器件地址字D7D6D5D4D3D2D1D01010A2A1A0R/W 。它有4種方式，分別對(duì)應(yīng)于1K/2K,4K,8K和16K位的EEPROM芯片。 ：器件地址字含有3個(gè)部分，第一部分是高4位，它們稱為EEPROM AT24C01A/02/04/08/16的標(biāo)識(shí)第二部分稱為硬布線地址，它們是標(biāo)識(shí)后的3位。第三部分是最低位，它是讀/寫(xiě)操作選擇位。 第一部分：器件標(biāo)識(shí)，器件地址字的最高4位。這4位的內(nèi)容恒為”1010”，用于標(biāo)識(shí)EEPROM器件AT24C01A/02/04/08/16。 第二部分：硬布線地址，是與器件地址字的最高4位相接的低3位。硬布線地址的3位有2種符號(hào)：Ai(i=0～2),Pj(j=0～2)其中Ai表示外部硬布線地址位。 對(duì)于AT24C10A/02這兩種1K/2K位的EEPROM芯片，硬布線地址為“A2,A1,A0”。在應(yīng)用時(shí)，“A2,A1,A0”的內(nèi)容必須和EEPROM芯片的A2,A1,A0的硬布線情況，即邏輯連接情況相比較，如果一樣，則芯片被選中；否則，不選中。AT24C01/02:真正地址=字地址。 第三部分：讀/寫(xiě)選擇位，器件地址字的最低位，并用R/W表示。當(dāng)R/W=1時(shí)，執(zhí)行讀操作；當(dāng)R/W=0時(shí)，執(zhí)行寫(xiě)操作。 當(dāng)EEPROM芯片被選中時(shí)，則輸出“0”；如果EEPROM芯片沒(méi)有被選中，則它回到備用方式。被選中的芯片。其以后的輸入，輸出情況視寫(xiě)入和讀出的內(nèi)容而定。 ③ 寫(xiě)操作：AT24C01A/02/04/08/16這5種EEPROM芯片的寫(xiě)操作有2種：一種是字節(jié)寫(xiě)，另一種是頁(yè)面寫(xiě)。 字節(jié)寫(xiě)：這種寫(xiě)方式只執(zhí)行1個(gè)字節(jié)的寫(xiě)入。字節(jié)寫(xiě)的過(guò)程如圖所示，其寫(xiě)入過(guò)程分外部寫(xiě)和內(nèi)部寫(xiě)兩部分，分別說(shuō)明如下： 在起始狀態(tài)中，首先寫(xiě)入8位的器件地址。則EEPROM芯片會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“0”信號(hào)ACK輸出作為應(yīng)答；接著，寫(xiě)入8位的字地址，在接受了字地址之后，EEPROM芯片又產(chǎn)生一個(gè)“0”應(yīng)答信號(hào)ACK；隨后，寫(xiě)入8位資料，在接受了資料之后，芯片又產(chǎn)生一個(gè)“0”信號(hào)ACK作為應(yīng)答。到此為止，完成了一個(gè)字節(jié)寫(xiě)過(guò)程，故應(yīng)在SDA端產(chǎn)生一個(gè)停止?fàn)顟B(tài)，這是外部寫(xiě)過(guò)程。 在這個(gè)過(guò)程中，控制EEPROM的單片機(jī)應(yīng)在EEPROM的SCL，SDA端送入恰當(dāng)?shù)男盘?hào)。當(dāng)然在一個(gè)字節(jié)寫(xiě)過(guò)程結(jié)束時(shí)，單片機(jī)應(yīng)以停止?fàn)顟B(tài)結(jié)束寫(xiě)過(guò)程。在這時(shí)，EEPROM進(jìn)入內(nèi)部定時(shí)的寫(xiě)周期，以便把接受的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到存儲(chǔ)單元中。在EEPROM的內(nèi)部寫(xiě)周期中，其所有輸入被屏蔽，同時(shí)不響應(yīng)外部信號(hào)直到寫(xiě)周期完成。這是內(nèi)部寫(xiě)過(guò)程。內(nèi)部寫(xiě)過(guò)程大約需要10ms時(shí)間。內(nèi)部寫(xiě)過(guò)程處于停止?fàn)顟B(tài)與下一次起始狀態(tài)之間。頁(yè)面寫(xiě)： 這種寫(xiě)入方式執(zhí)行含若干字節(jié)的1個(gè)頁(yè)面的寫(xiě)入。對(duì)于AT24C01A/02，它們的1個(gè)頁(yè)面含8個(gè)字節(jié)；頁(yè)面寫(xiě)的開(kāi)頭部分和字節(jié)寫(xiě)一樣。在起始狀態(tài)，首先寫(xiě)入8位器件地址；待EEPROM答當(dāng)了“0”信號(hào)ACK之后，寫(xiě)入8位字地址；又待芯片應(yīng)答了“0”信號(hào)ACK之后，寫(xiě)入8位資料。 隨后頁(yè)面寫(xiě)的過(guò)程則和字節(jié)寫(xiě)有區(qū)別；當(dāng)芯片接受了第一個(gè)8位資料并產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)ACK之后，單片機(jī)可以連續(xù)向EEPROM芯片發(fā)送共為1頁(yè)面的資料。對(duì)于AT24C01A/02，可發(fā)送共1個(gè)頁(yè)面的8個(gè)字節(jié)（連第一個(gè)8位資料在內(nèi)）。對(duì)于AT24C04/08/16，則共可發(fā)送1個(gè)頁(yè)面共16個(gè)字節(jié)（連第一個(gè)8位資料在內(nèi)）。當(dāng)然，每發(fā)一個(gè)字節(jié)都要等待芯片的應(yīng)答信號(hào)ACK。 之所以可以連續(xù)向芯片發(fā)送1個(gè)頁(yè)面資料，是因?yàn)樽值刂返牡?～4位在EEPROM芯片內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)加1，字地址的高位不變，用于保持頁(yè)面的行地址。頁(yè)面寫(xiě)和字節(jié)寫(xiě)兩者一樣可，都分為外部寫(xiě)和內(nèi)部寫(xiě)過(guò)程。 應(yīng)答查詢：應(yīng)答查詢是單片機(jī)對(duì)EEPROM各種狀態(tài)的一種檢測(cè)。單片機(jī)查詢到EEPROM有應(yīng)答“0”信號(hào)ACK輸出，則說(shuō)明其內(nèi)部定時(shí)寫(xiě)的周期結(jié)束，可以寫(xiě)入新的內(nèi)容。單片機(jī)是通過(guò)發(fā)送起始狀態(tài)及器件地址進(jìn)行應(yīng)答查詢的。由于器件地址可以選擇芯片，則檢測(cè)芯片送出到SDA的狀態(tài)就可以知道其是否有應(yīng)答了。 ④讀操作：讀操作的啟動(dòng)是和寫(xiě)操作類同的。它一樣需要圖所示的器件地址字。和寫(xiě)操縱不同的就是信號(hào)為時(shí)執(zhí)行讀操作。 讀操縱有3種方式，即現(xiàn)行地址讀，隨機(jī)讀和順序讀。下面分別說(shuō)明它們的工作過(guò)程。 現(xiàn)行地址讀： 在上次讀或?qū)懖倏v完成之后。芯片內(nèi)部字地址計(jì)數(shù)器會(huì)加1，產(chǎn)生現(xiàn)行地址。只要沒(méi)有再執(zhí)行讀或?qū)懖僮鳎@個(gè)現(xiàn)行地址就會(huì)在EEPROM芯片保持接電的期間一直保存。一旦器件地址選中EEPROM芯片，并且有R/W=1，則在芯片的應(yīng)答信號(hào)ACK之后把讀出的現(xiàn)行地址的資料送出?，F(xiàn)行地址的資料輸出時(shí)，就由單片機(jī)一位一位接受，接收后單片機(jī)不用向EEPROM發(fā)應(yīng)答信號(hào)ACK“0”電平，但應(yīng)保證發(fā)出停止?fàn)顟B(tài)的信號(hào)以結(jié)束現(xiàn)行地址讀操作?，F(xiàn)行地址讀會(huì)產(chǎn)生地址循環(huán)覆蓋現(xiàn)象，但和寫(xiě)操縱的循環(huán)覆蓋不同。在寫(xiě)操縱中，地址的循環(huán)覆蓋是現(xiàn)行頁(yè)面的最后一個(gè)字節(jié)寫(xiě)入之后，再行寫(xiě)入則覆蓋同一頁(yè)面的第一個(gè)字節(jié)。而在現(xiàn)行地址讀操縱中，地址的循環(huán)覆蓋是在最后頁(yè)面的最后一個(gè)字節(jié)讀出之后，再行讀出才覆蓋第一個(gè)頁(yè)面的第一個(gè)字節(jié)。 隨機(jī)讀： 隨機(jī)讀和現(xiàn)行地址讀的最大區(qū)別在于隨機(jī)讀會(huì)執(zhí)行一個(gè)偽寫(xiě)入過(guò)程以把字地址裝入EEPROM芯片中，然后執(zhí)行讀出，顯然，隨機(jī)讀有2個(gè)步驟。 第一，執(zhí)行偽寫(xiě)入——把字地址送入EEPROM，以選擇需讀的字節(jié)；第二，執(zhí)行讀出——根據(jù)字地址讀出對(duì)應(yīng)內(nèi)容。 當(dāng)EEPROM芯片接收了器件地址及字地址時(shí)，在芯片產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)ACK之后，單片機(jī)必須再產(chǎn)生一個(gè)起始狀態(tài)，執(zhí)行現(xiàn)行地址讀，這時(shí)單片機(jī)再發(fā)出器件地址并且令R/W=1，則EEPROM應(yīng)答器件地址并行輸出被讀數(shù)據(jù)。在資料讀出時(shí)由單片機(jī)執(zhí)行一位一位接收，接收完畢后，單片機(jī)不用發(fā)“0”應(yīng)答信號(hào)ACK，但必須產(chǎn)生停止?fàn)顟B(tài)以結(jié)束隨機(jī)讀過(guò)程。 應(yīng)該注意，在隨機(jī)讀的第二個(gè)步驟是執(zhí)行現(xiàn)行地址讀的，由于第一個(gè)步驟時(shí)芯片接收了字地址，故現(xiàn)行地址就是所送入的字地址。 順序讀： 順序讀可以用現(xiàn)行地址讀或隨機(jī)讀進(jìn)行啟動(dòng)。它和現(xiàn)行地址讀。隨機(jī)讀的最大區(qū)別在于：順序讀在讀出一批資料之后才由單片機(jī)產(chǎn)生停止?fàn)顟B(tài)結(jié)束讀操作；而現(xiàn)行地址讀和隨機(jī)讀在讀出一個(gè)資料之后就由單片機(jī)產(chǎn)生停止?fàn)顟B(tài)結(jié)束讀操作。 執(zhí)行順序讀時(shí)，首先執(zhí)行現(xiàn)行讀或隨機(jī)讀的有關(guān)過(guò)程，在讀出第一個(gè)資料之后，單片機(jī)輸出“0”應(yīng)答信號(hào)ACK。在芯片接收應(yīng)答信號(hào)ACK后，就會(huì)對(duì)字地址進(jìn)行計(jì)數(shù)加1，隨后串行輸出對(duì)應(yīng)的字節(jié)。當(dāng)字地址計(jì)數(shù)達(dá)到內(nèi)存地址的極限時(shí)，則字地址會(huì)產(chǎn)生覆蓋，順序讀將繼續(xù)進(jìn)行。只有在單片機(jī)不再產(chǎn)生“0”應(yīng)答信號(hào)ACK，而在接收資料之后馬上產(chǎn)生停止?fàn)顟B(tài)，才會(huì)結(jié)束順序讀操作。 本模塊電路簡(jiǎn)單，只須將三地址端和寫(xiě)保護(hù)接地就可以了。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電路 溫度傳感器模塊 核心器件選擇Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過(guò)程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V～，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。DS18B20測(cè)量溫度范圍為 55℃～+125℃，在10℃～+85℃范圍內(nèi),精度為177?！?。DS18B20可以程序設(shè)定9～12位的分辨率，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM中，掉電后依然保存。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管腳排列如下：DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開(kāi)始8位（28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制