EEPROM器件讀寫例程設計

2023-01-08 16:27:03 字數 4288 閱讀 4390

課程設計

課程設計任務書

學生姓名專業班級:

指導教師工作單位:

題目: eeprom器件讀寫例程設計

初始條件:

1. 課程設計使用zg211硬體綜合實驗平台(8051微控制器),使用at24c01介面晶元和輔助晶元以及器件;

2. zg211有程式設計整合開發環境,程式語言為c語言;

3. zg211硬體綜合實驗平台使用說明書;

要求完成的主要任務: (包括課程設計工作量及技術要求,撰寫說明書要求)

1. 學習使用zg211硬體綜合實驗平台,程式設計整合開發環境;

2. 根據課程設計題目,進行需求分析,搞清楚課程設計需要設計需求和需要解決的設計內容。

3. 查閱和學習課程設計題目需要的介面晶元資料,掌握i2c介面晶元的使用方法和程式設計要領。查閱和學習課程設計題目需要的輔助晶元以及器件資料。

4. 設計介面晶元和輔助晶元以及器件與8051微控制器連線硬體電路原理圖。

5. 設計與硬體電路原理圖對應的c語言程式(或8051組合語言)。給出程式流程圖。

在整合開發環境中除錯程式。給出程式的詳細注釋。能夠解釋使用程式模擬電路時序訊號和資料。

6. 撰寫課程設計報告,1)詳細陳述以上的設計過程;2)詳細陳述電路除錯過程。

時間安排:

第17周:

1. 熟悉zg211硬體綜合實驗平台,keilc uvision2 整合開發環境;查閱介面晶元資料,熟悉介面晶元和它的使用方法。

2. 設計硬體電路原理圖,。

第18周:

1. 使用c語言或組合語言設計和除錯介面程式。

2. 撰寫計算機硬體綜合設計報告。

指導教師簽名年月日

系主任(或責任教師)簽名年月日

目錄1實驗目的3

2實驗裝置3

3實驗要求3

4實驗原理3

5實驗步驟7

5.1硬體連線7

5.2軟體設計8

5.3編譯**9

6實驗成功標誌10

7源程式10

8除錯過程15

8.1準備工作15

8.2程式除錯16

8.3**程式設計16

8.4執行18

9心得體會18

10參考文獻19

1.實驗目的

(1)掌握io 口操作

(2)掌握顯示及鍵盤晶元的運用

(3)掌握i2c 匯流排操作

2.實驗裝置

(1)pc 機一台;zg-211 微控制器系統實驗板一塊

(2)實驗連線線若干

(3)並口程式設計線一根

(4)串列埠通訊線一根

(5)配套電源1 個

(6)晶元:ch451,89s52,cd4052

3.實驗要求

1. 學習使用zg211硬體綜合實驗平台,程式設計整合開發環境;

2. 根據課程設計題目,進行需求分析,搞清楚課程設計需要設計需求和需要解決的設計內容。

3. 查閱和學習課程設計題目需要的介面晶元資料,掌握介面晶元的使用方法和程式設計要領。查閱和學習課程設計題目需要的輔助晶元以及器件資料。

4. 設計介面晶元和輔助晶元以及器件與8051微控制器連線硬體電路原理圖。

5. 設計與硬體電路原理圖對應的c語言程式(或8051組合語言)。給出程式流程圖。

在整合開發環境中除錯程式。給出程式的詳細注釋。能夠解釋使用程式模擬電路時序訊號和資料。

6. 能正常操作 led 數碼顯示;能通過中斷方式接收按鍵資訊;能正確讀寫 eeprom 晶元

4.實驗原理

微控制器系統常用eeprom晶元在掉電情況下儲存一些重要資料。本實驗板採用的晶元是at24c02,可儲存256個位元組,重複擦寫1,000,000次,資料儲存100年以上。該晶元通過i2c匯流排介面進行操作。

i2c 匯流排用兩條線(sda 和scl)在晶元和模組間傳遞資訊。sda 為序列資料線,scl為序列時鐘線。

1.只有在匯流排空閒時才允許啟動資料傳送。

2.在資料傳送過程中,當時鐘線為高電平時,資料線必須保持穩定狀態不允許。有跳變時鐘線為高電平時,資料線的任何電平變化將被看作匯流排的起始或停止訊號。

圖4-1:匯流排時序

圖4-2:寫週期時序

圖4-3:起始/停止時序

(1)器件定址:

主器件通過傳送乙個起始訊號啟動傳送過程,然後傳送它所要定址的從器件的位址。8位從器件位址的高4 位固定為1010。 接下來的3 位a2 a1 a0 為器件的位址位,用來定義哪個器件以及器件的哪個部分被主器件訪問。

從器件8 位位址的最低位, 作為讀寫控制位。「1」 表示對從器件進行讀操作,「0」 表示對從器件進行寫操作。在主器件傳送起始訊號和從器件位址位元組後,pcf8563 監視匯流排並當其位址與傳送的從位址相符時響應乙個應答訊號(通過sda 線)。

pcf8563 再根據讀寫控制位(r/w)的狀態進行讀或寫操作。

(2)應答訊號

i2c 匯流排資料傳送時每成功地傳送乙個位元組資料後,接收器都必須產生乙個應答訊號,應答的器件在第9 個時鐘週期時將sda 線拉低,表示其已收到乙個8 位資料。pcf8563 在接收到起始訊號和從器件位址之後響應乙個應答訊號,如果器件已選擇了寫操作,則在每接收乙個8 位位元組之後響應乙個應答訊號。當pcf8563 工作於讀模式時,在傳送乙個8 位資料後釋放sda 線並監視乙個應答訊號,一旦接收到應答訊號,pcf8563 繼續傳送資料,如主器件沒有傳送應答訊號,器件停止傳送資料並,等待乙個停止訊號主器件。

(3)寫操作

在位元組寫模式下,主器件傳送起始命令和從器件位址資訊(r/w 位置零)給從器件,在從器件產生應答訊號後,主器件傳送pcf8563 的位元組位址,主器件在收到從器件的另乙個應答訊號後,再傳送資料到被定址的儲存單元。pcf8563 再次應答,並在主器件產生停止訊號後開始內部資料的擦寫,在內部擦寫過程中pcf8563 不再應答主器件的任何請求。

(4)應答查詢

可以利用內部寫週期時禁止資料輸入這一特性,一旦主器件傳送停止位指示主器件操作

結束時,pcf8563 啟動內部寫週期,應答查詢立即啟動,包括傳送乙個起始訊號和進行寫操作的從器件位址。如果pcf8563 正在進行內部寫操作,不會傳送應答訊號。如果pcf8563

已經完成了內部自寫週期,將傳送乙個應答訊號,主器件可以繼續進行下一次讀寫操作。

(5)寫保護

寫保護操作特性可使使用者避免由於不當操作而造成對儲存區域內部資料的改寫,當wp管腳接高時整個暫存器區全部被保護起來而變為只可讀取。

(6)讀操作

pcf8563讀操作的初始化方式和寫操作時一樣,僅把(r/w) 位置為1,有三種不同的讀操作方式:立即位址讀、選擇讀和連續讀。

5.實驗步驟

5.1 硬體連線

1、將並口線插在實驗板與 pc 機的並口插座上;

2、按圖5-1 連線實驗線路

3、ch451 與cpu 連線實驗線路見圖5-2

4、仔細檢查無誤後,接通電源。

圖5-1連線實驗線路

圖5-2 ch451 與cpu 連線實驗線路

圖5-3實際接線圖

5.2 軟體設計

安裝keilc開發環境,然後進入 keilc 開發環境。

首先根據i2c 協議內容,編寫i2c 函式,由於at24c02的i2c 介面最大頻率是400khz,所以在程式中對乙個io 口操作完後,請延時2.5us(實驗板上cpu 晶振為11.0592mhz,乙個指令週期為1.

08us)。寫好i2c 讀寫函式後,可以對at24c02進行操作。at24c02 的寫從位址為0xa0,寫時wp 要置0(開啟寫保護),寫完後置為1;讀從位址為0xa1。

先將cd4052 的通道選為2,連線cpu 與at24c02。向at24c02 中位址為0x00 到0x07 的單元,寫入資料0x00,0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07 後,再從at24c02 中讀出,進行比較。如果一致則顯示1,錯誤則顯示0。

5.3編譯**

程式編譯成功後,開啟聯機**軟體,將hex檔案**到89s52中,**程式執行結果。如有問題則修改程式,再次**。**編譯軟體的執行介面如下圖:

除錯成功後,將i2c 讀寫程式、at24c02 讀寫程式,寫成函式,以供其他模組呼叫。

6 實驗成功標誌

(1)按下1 號按鍵,顯示「001」,同時向at24c02 中指定位置寫入資料。

(2)按下2 號按鍵,從at24c02 中指定位置讀出資料並顯示,應與寫入資料一致。

7 源程式

(1)【函式:

#include <>

#include ""

#include ""

#include ""

#include ""

#include ""

#include ""

#include ""

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