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AT24CXX系列芯片调试记录

前言 在调试AT24C32芯片时，曾经遇到过内容读写不正常的问题，因此，在此记录一下遇到的问题以及解决的方法。

问题

在使用GD32F470的芯片驱动AT24C32芯片时，直接从GD的官网下载eeprom读写例程，官网的例程是驱动AT24C02的，但是在读写AT24C32芯片的内存时不正常。

原因

网上的很多资料都是24c02的程序，读写的存储数量不能超过256个byte，在读写过程中24c0x是分页写的，每页可以存256个字节，网上的驱动程序多为24c02，默认为第一页，当输入的地址大于256时需要加一个换页，以24c08为例，一共有1K字节，每页256，一共为4页。

而I²C的发送命令格式，前面四个1010是eeprom的固定格式不能动，对应16进制为A；后面四位的前三位数据（A0,A1,A2）就是翻页所需的地址（也可以理解为页地址），第四位R/W为读写控制位，最重要的就是图中的A0,A1,A2数据位，因为24c08只有四页所以只需要两个二进制数据即可（A2位强制为0）。

A1 A2 值
00	第0页
01	第1页
10	第2页
11	第3页

 24c02的page write时序如下：

从上图中我们可以看到在24c02的page write时序里面，它的内存地址（即上图中的WORD ADDRESS）是8位的，也就是说如果在不改变器件地址DEVICE ADDRESS的情况下，只依靠内存地址MEMORY ADDRESS对芯片进行寻址的话，那么最多只能寻址2^8=256个byte。

因为24c02的内存大小只有256个byte，所以，只依靠8位的内存地址MEMORY ADDRESS对芯片进行寻址，也刚刚好足够了，但是如果增大芯片内存，比如24c04、24c08、24c16、24c32、24c64、24c128、24c256呢？

以24c16为例，它的内存空间为16*128=2048byte，显然，如果只依靠8位的内存地址MEMORY ADDRESS对芯片进行寻址，是没有办法寻址256之后的地址的，所以，这个时候，就需要改变DEVICE ADDRESS的值。也就是上文提到的当输入大于256时需要加一个换页，换页就是改变A0,A1,A2这3个地址位，2^3=8，8 * 256 = 2048byte，所以，换页寻址的方法最多也只能寻址2048个byte。

如果芯片的内存超过了2048个byte，比如24c32的内存为4kbyte， 此时，换页寻址的方法也无效了，这个时候，就需要使用16位的内存地址MEMORY ADDRESS对芯片进行寻址了，24c32的page write时序如下：

可以看到24c32的page write和24c02的page write的不同之处，就在于24c02只有8位的内存地址MEMORY ADDRESS，而24c32则有16位，这样就可以确保使用16位的地址对24c32进行寻址。

解决方法

在对eeprom芯片进行读写操作时，对于芯片的地址寻址需要特别注意，否则读写出来的数据是不正确的。

总结起来就是，对于内存小于2048 byte的eeprom芯片，依靠8位的内存地址MEMORY ADDRESS + 器件地址 DEVICE ADDRESS 对芯片进行寻址，在读写过程中，需要改变器件地址 DEVICE ADDRESS；对于超过2048 byte并且小于64k byte的，依靠16位的内存地址MEMORY ADDRESS + 器件地址 DEVICE ADDRESS 对芯片进行寻址，在读写过程中，只需要改变内存地址MEMORY ADDRESS即可；对于超过64k byte的，依靠16位的内存地址MEMORY ADDRESS + 器件地址 DEVICE ADDRESS 对芯片进行寻址，在读写过程中，需要改变器件地址 DEVICE ADDRESS。

附录

下面给出一些常见型号的24C系列的设备地址和存储地址

AT24C的设备地址和存储地址

设备地址 AT24C的设备地址都是一个字节, 以二进制1010开头, 通过A0,A1,A2这三个pin进行调整. 根据容量不同, 设备地址和寻址范围有区别

AT24C01 - AT24C16

这个系列的存储地址只有一个字节, 所以内存寻址只有256字节(2048 bit), 对于AT24C01, AT24C02可以直接寻址, 对于更大容量的型号, 需要结合设备地址对内存地址分page访问

AT24C01, AT24C02: 设备地址 0xA0 - 0xAE, 第8位是R/W, 同一个I2C总线上可以并存8个同类设备

AT24C04: 0xA0 - 0xAC, 第7位是page选择, 第8位是R/W, 同一个I2C总线上可以并存4个同类设备 AT24C08: 0XA0 - 0xA8, 第6,7位是page选择, 第8位是R/W, 同一个I2C总线上可以并存2个同类设备 AT24C16: 0XA0, 第5, 6,7位是page选择, 第8位是R/W, 同一个I2C总线上只能存在1个同类设备 AT24C32, AT24C64 从这个容量开始, 存储地址变成两个字节 设备地址 0xA0 - 0xAE, 第8位是R/W, 同一个I2C总线上可以并存8个同类设备 AT24C128, AT24C256, AT24C512 设备地址 0xA0 - 0xA6, 第5位固定为0, 第8位是R/W, 同一个I2C总线上可以并存4个同类设备 存储地址两个字节 AT24C1024 设备地址 0xA0 - 0xA4, 第5位固定为0, 第7位是page选择, 第8位是R/W, 同一个I2C总线上可以并存2个同类设备 存储地址两个字节, 所以内存寻址只有64K字节, 128K需要分两个page进行访问 第8位是R/W, 同一个I2C总线上可以并存2个同类设备

存储地址两个字节, 所以内存寻址只有64K字节, 128K需要分两个page进行访问

 

写数据

 对应波形：

 

再次读取：

 

读取的波形:

 

 

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