树莓派的I2C - AT24C02 EEPROM 芯片

这篇博客主要介绍了如何在树莓派上使用I2C模块与AT24C02 EEPROM芯片进行通信。通过Linux i2c device driver学习,博主展示了设置I2C波特率、使用i2cdump工具进行数据读取的过程,并最终用自编程序读取了芯片中的数据。

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目标:学习树莓派的I2C模块,理解Linux i2c device driver。

AT24Cxx EEPROM系列的芯片正好符合我的要求,价格便宜,功能简单。


1. 为了方便面包板实验,芯片的买的是DIP封装

  
2. 实验的原理图如下,注意SCL,SDA引脚要接10K的上拉电阻 (也有的说要接4.7K,到底是根据什么来确定?)
地址线线A0,A1,A2都接地,通过查看datasheet,这种配置下,I2C address是0x50
写保护WP接地,这样就可以正常读写该芯片了。VCC接的是树莓派的3.3V

3. 面包板电路接好后如下所示




<think>嗯,用户想知道如何用代码或工具将AT24C02 EEPROM芯片的存储空间写满。首先,我需要回忆一下AT24C02的基本信息。AT24C02是2Kbit的EEPROM,也就是256字节,每个字节地址从0x00到0xFF。用户需要通过程序写入数据直到存满,所以需要覆盖所有地址。 首先,用户可能需要知道如何与AT24C02通信。通常,这需要I2C协议。参考引用里的资料,用户可能用STC90C51单片机或者树莓派。比如引用[1]提到STC90C51和AT24C02的配合,引用[2]则涉及树莓派的读写。不过用户的问题更偏向于代码实现,所以需要给出具体的步骤和示例代码。 接下来,关键点包括I2C初始化、写操作的时序、页写和单字节写的区别。AT24C02的页写通常是8字节一页,所以连续写入8字节后需要停止,等待Twr时间(比如5ms),否则会失败,这点引用[2]有提到。因此,代码中需要处理分页写入,并在每页后加延迟。 另外,地址的递增也很重要。从0x00开始,逐个地址写入,直到0xFF。需要确保地址不超出范围,否则会覆盖或出错。此外,写入的数据可以是固定值,比如0xAA,或者递增的数字,视用户需求而定。 然后,示例代码的结构可能需要包括初始化I2C、循环写入数据、处理分页、添加延迟。比如,在C语言中,使用单片机的话,可能需要操作I2C的寄存器,发送设备地址、内存地址,然后数据。在Python的情况下,比如树莓派,可能用smbus库来操作。 用户可能需要知道如何处理页写,比如一次写入最多8字节,超过的话需要分页,并在每页后等待。同时,每次写入操作的正确流程:起始信号、设备地址(写模式)、内存地址、数据、停止信号。 还要注意,写操作完成后需要等待EEPROM完成内部写入周期,这个时间在引用[2]中提到是5ms,所以每次页写后要延迟足够时间,否则后续操作会失败。 最后,验证是否写满可以通过读取所有地址的数据,检查是否与写入的一致。这部分用户可能也需要,但问题主要关于写入,所以可能不需要详细展开,但可以提及。 现在,需要将这些步骤整理成结构清晰的回答,包括初始化、循环写入、分页处理、延迟,并提供示例代码。同时,引用相关的参考资料,比如引用[1]和[2]中的信息,尤其是关于页写间隔和地址处理的部分。 可能还需要考虑不同平台(如STC单片机和树莓派)的代码差异,但用户的问题没有指定平台,所以给出通用逻辑,并用C和Python示例覆盖两种情况。这样用户可以根据自己的硬件选择相应的实现方式。 另外,确保代码中的注释清晰,说明关键步骤,比如页写限制和延迟的重要性。同时提醒用户注意I2C地址是否正确,以及硬件连接是否正确,比如上拉电阻等,这些可能影响通信的稳定性。 最后,生成相关问题,可能涉及如何验证写入的数据、优化写入速度的方法,或者如何处理不同容量的EEPROM芯片,比如超过256字节的情况,如引用[2]提到的可能需要处理地址的高字节部分。</think>### 如何通过程序写满AT24C02 EEPROM的存储空间 #### 关键实现步骤 1. **初始化I²C通信** 设置单片机的I²C总线参数(如时钟频率),并配置AT24C02的从机地址。AT24C02的默认I²C地址为$0xA0$(含读写位)[^1]。 2. **地址递增写入逻辑** AT24C02存储空间为256字节,地址范围为$0x00$至$0xFF$。程序需循环遍历所有地址,每次写入1字节或按页写入(单页最大8字节)[^2]。 3. **分页写入与延时控制** 连续写入超过单页限制时,需插入至少5ms延时(Twr),确保内部写入周期完成。 #### 示例代码(C语言,基于STC90C51) ```c #include <reg52.h> #include <intrins.h> #define EEPROM_ADDR 0xA0 // AT24C02设备地址 void I2C_Init() { /* 初始化I2C时钟和引脚 */ } void EEPROM_WriteByte(unsigned char addr, unsigned char data) { I2C_Start(); I2C_SendByte(EEPROM_ADDR); // 发送设备地址(写模式) I2C_SendByte(addr); // 发送存储地址 I2C_SendByte(data); // 发送数据 I2C_Stop(); Delay5ms(); // 必须延时等待写入完成[^2] } void main() { unsigned char i; I2C_Init(); for (i = 0; i < 0xFF; i++) { // 遍历所有地址 EEPROM_WriteByte(i, 0xAA); // 写入固定值0xAA } while(1); } ``` #### 示例代码(Python,基于树莓派) ```python import smbus import time bus = smbus.SMBus(1) EEPROM_ADDR = 0x50 # AT24C02I2C地址 def write_full_eeprom(): for addr in range(256): try: bus.write_byte_data(EEPROM_ADDR, addr, 0xAA) time.sleep(0.005) # 每次写入后延时5ms except IOError: print("写入失败,检查连接或地址") write_full_eeprom() ``` #### 注意事项 - **页写入优化**:可批量写入8字节以减少延时次数,例如: ```c void EEPROM_WritePage(unsigned char start_addr, unsigned char *data) { I2C_Start(); I2C_SendByte(EEPROM_ADDR); I2C_SendByte(start_addr); for (int i = 0; i < 8; i++) { I2C_SendByte(data[i]); } I2C_Stop(); Delay5ms(); // 整页写入后统一延时[^2] } ``` - **数据验证**:写入完成后需通过读取操作验证数据一致性[^1]。
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