單片機(jī)EEPROM的頁寫入
在向 EEPROM 連續(xù)寫入多個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)時(shí)，如果每寫一個(gè)字節(jié)都要等待幾 ms 的話，整體上的寫入效率就太低了。因此 EEPROM 的廠商就想了一個(gè)辦法，把 EEPROM 分頁管理。24C01、24C02 這兩個(gè)型號(hào)是 8 個(gè)字節(jié)一個(gè)頁，而 24C04、24C08、24C16 是 16 個(gè)字節(jié)一頁。我們開發(fā)板上用的型號(hào)是 24C02，一共是 256 個(gè)字節(jié)，8 個(gè)字節(jié)一頁，那么就一共有 32 頁。
分配好頁之后，如果我們在同一個(gè)頁內(nèi)連續(xù)寫入幾個(gè)字節(jié)后，最后再發(fā)送停止位的時(shí)序。EEPROM 檢測到這個(gè)停止位后，就會(huì)一次性把這一頁的數(shù)據(jù)寫到非易失區(qū)域，就不需要像上節(jié)課那樣寫一個(gè)字節(jié)檢測一次了，并且頁寫入的時(shí)間也不會(huì)超過 5ms。如果我們寫入的數(shù)據(jù)跨頁了，那么寫完了一頁之后，我們要發(fā)送一個(gè)停止位，然后等待并且檢測 EEPROM 的空閑模式，一直等到把上一頁數(shù)據(jù)完全寫到非易失區(qū)域后，再進(jìn)行下一頁的寫入，這樣就可以在很大程度上提高數(shù)據(jù)的寫入效率。
#include
extern void I2CStart();
extern void I2CStop();
extern unsigned char I2CReadACK();
extern unsigned char I2CReadNAK();
extern bit I2CWrite(unsigned char dat);
/* E2 讀取函數(shù)，buf-數(shù)據(jù)接收指針，addr-E2 中的起始地址，len-讀取長度 */
void E2Read(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len){
do { //用尋址操作查詢當(dāng)前是否可進(jìn)行讀寫操作
I2CStart();
if (I2CWrite(0x50<<1)){ //應(yīng)答則跳出循環(huán)，非應(yīng)答則進(jìn)行下一次查詢
break;
}
I2CStop();
}while(1);
I2CWrite(addr); //寫入起始地址
I2CStart();//發(fā)送重復(fù)啟動(dòng)信號(hào)
I2CWrite((0x50<<1)|0x01); //尋址器件，后續(xù)為讀操作
while (len > 1){//連續(xù)讀取 len-1 個(gè)字節(jié)
*buf++ = I2CReadACK(); //最后字節(jié)之前為讀取操作+應(yīng)答
len--;
}
*buf = I2CReadNAK(); //最后一個(gè)字節(jié)為讀取操作+非應(yīng)答
I2CStop();
}
/* E2 寫入函數(shù)，buf-源數(shù)據(jù)指針，addr-E2 中的起始地址，len-寫入長度 */
void E2Write(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len){
while (len > 0){ //等待上次寫入操作完成
do { //用尋址操作查詢當(dāng)前是否可進(jìn)行讀寫操作
I2CStart();
if (I2CWrite(0x50<<1)){ //應(yīng)答則跳出循環(huán)，非應(yīng)答則進(jìn)行下一次查詢
break;
}
I2CStop();
} while(1);
//按頁寫模式連續(xù)寫入字節(jié)
I2CWrite(addr); //寫入起始地址
while (len > 0){
I2CWrite(*buf++); //寫入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
len--; //待寫入長度計(jì)數(shù)遞減
addr++; //E2 地址遞增
//檢查地址是否到達(dá)頁邊界，24C02 每頁 8 字節(jié)，
//所以檢測低 3 位是否為零即可
if ((addr&0x07) == 0){
break; //到達(dá)頁邊界時(shí)，跳出循環(huán)，結(jié)束本次寫操作
}
}
I2CStop();
}
}
遵循模塊化的原則，我們把 EEPROM 的讀寫函數(shù)也單獨(dú)寫成一個(gè) eeprom.c 文件。其中E2Read 函數(shù)和上一節(jié)是一樣的，因?yàn)樽x操作與分頁無關(guān)。重點(diǎn)是 E2Write 函數(shù)，我們在寫入數(shù)據(jù)的時(shí)候，要計(jì)算下一個(gè)要寫的數(shù)據(jù)的地址是否是一個(gè)頁的起始地址，如果是的話，則必須跳出循環(huán)，等待 EEPROM 把當(dāng)前這一頁寫入到非易失區(qū)域后，再進(jìn)行后續(xù)頁的寫入。
/*****************************main.c 文件程序源代碼******************************/
#include
extern void InitLcd1602();
extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str);
extern void E2Read(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len);
extern void E2Write(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len);
void MemToStr(unsigned char *str, unsigned char *src, unsigned char len);
void main(){
unsigned char i;
unsigned char buf[5];
unsigned char str[20];
InitLcd1602(); //初始化液晶
E2Read(buf, 0x8E, sizeof(buf)); //從 E2 中讀取一段數(shù)據(jù)
MemToStr(str, buf, sizeof(buf)); //轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制字符串
LcdShowStr(0, 0, str); //顯示到液晶上
for (i=0; i
buf[i] = buf[i] + 1 + i;
}
E2Write(buf, 0x8E, sizeof(buf)); //再寫回到 E2 中
while(1);
}
/* 將一段內(nèi)存數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制格式的字符串，
str-字符串指針，src-源數(shù)據(jù)地址，len-數(shù)據(jù)長度 */
void MemToStr(unsigned char *str, unsigned char *src, unsigned char len){
unsigned char tmp;
while (len--){
tmp = *src >> 4; //先取高 4 位
if (tmp <= 9){ //轉(zhuǎn)換為 0-9 或 A-F
*str++ = tmp + '0';
}else{
*str++ = tmp - 10 + 'A';
}
tmp = *src & 0x0F; //再取低 4 位
if (tmp <= 9){ //轉(zhuǎn)換為 0-9 或 A-F
*str++ = tmp + '0';
}else{
*str++ = tmp - 10 + 'A';
}
*str++ = ' '; //轉(zhuǎn)換完一個(gè)字節(jié)添加一個(gè)空格
src++;
}
}
多字節(jié)寫入和頁寫入程序都編寫出來了，而且頁寫入的程序我們還特地跨頁寫的數(shù)據(jù)，它們的寫入時(shí)間到底差別多大呢。我們用一些工具可以測量一下，比如示波器，邏輯分析儀等工具。我現(xiàn)在把兩次寫入時(shí)間用邏輯分析儀給抓了出來，并且用時(shí)間標(biāo)簽 T1 和 T2 標(biāo)注了開始位置和結(jié)束位置，如圖 14-5 和圖 14-6 所示，右側(cè)顯示的|T1-T2|就是最終寫入 5 個(gè)字節(jié)所耗費(fèi)的時(shí)間。多字節(jié)一個(gè)一個(gè)寫入，每次寫入后都需要再次通信檢測 EEPROM 是否在“忙”，因此耗費(fèi)了大量的時(shí)間，同樣的寫入 5 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，一個(gè)一個(gè)寫入用了 8.4ms 左右的時(shí)間，而使用頁寫入，只用了 3.5ms 左右的時(shí)間。
圖 14-5 多字節(jié)寫入時(shí)間
圖 14-6 跨頁寫入時(shí)間
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