存儲/IO 擴展

8255 擴展芯片原理圖：

8255芯片是Intel公司生產的可編程并行I/O接口芯片，有3個8位并行I/O口。具有3個通道3種工作方式的可編程并行接口芯片（40引腳）。 其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強。8255可作為單片機與多種外設連接時的中間接口電路。

1、8255內部結構和引腳功能：

RESET: 復位輸入線，當該輸入端處于高電平時，所有內部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。

CS: 芯片選擇信號線，當這個輸入引腳為低電平時,即/CS=0時,表示芯片被選中，允許8255與CPU進行通訊;/CS=1時,8255無法與CPU做數據傳輸.

RD: 讀信號線，當這個輸入引腳為低跳變沿時,即/RD產生一個低脈沖且/CS=0時,允許8255通過數據總線向CPU發送數據或狀態信息，即CPU從8255讀取信息或數據。

WR: 寫入信號，當這個輸入引腳為低跳變沿時,即/WR產生一個低脈沖且/CS=0時,允許CPU將數據或控制字寫入8255。

D0～D7: 三態雙向數據總線，8255與CPU數據傳送的通道，當CPU 執行輸入輸出指令時，通過它實現8位數據的讀/寫操作，控制字和狀態信息也通過數據總線傳送。

PA7~PA0: A口輸入/輸出線PB7~PB0: B口輸入/輸出線PC7~PC0: C口輸入/輸出線A0、A1: 地址線，用來選擇內部端口

2、8255的工作方式：

3、8255的控制字：

8255A有兩個控制字，分別為方式控制字和C口置位/復位控制字，這兩個控制字公用一個地址通過最高位來選擇使用那個控制字

（1）工作方式選擇字

（2)C口置位/清零控制字：

可對8255的C口的每一位進行清零操作，該操作通過設置C口置位/復位來實現

EEPROM 芯片 AT24C02原理圖：

特性

256 x 8 (2K)
IIC接口、施密特觸發器、噪聲抑制
用于硬件數據保護的寫保護引腳
8字節頁(1K, 2K)
允許部分頁寫
寫周期(最大5ms)

描述

AT24C02提供2048位的電可擦和可編程只讀存儲器(EEPROM)
組織為256， 8位字。該裝置經過優化，可用于許多工業和商業應用。

引腳描述：

SERIAL CLOCK (SCL):
SCL輸入用于將正邊緣時鐘數據輸入到每個EEPROM設備，并將負邊緣時鐘數據輸出到每個設備。
SERIAL DATA (SDA):
SDA引腳是雙向的，用于串行數據傳輸。
DEVICE/PAGE ADDRESSES (A2, A1, A0):
A2、A1和AO引腳是硬接線AT24C02的設備地址輸入。多達8個1K/2K設備可以在一個總線系統上被尋址。
WRITE PROTECT (WP):
AT24C02有一個寫保護引腳，提供硬件數據保護。當連接到地(GND)時，寫保護引腳允許正常讀/寫操作。當引腳連接到Vcc時，就會啟用Write protection特性，不允許讀寫。

存儲組織：

AT24C02, 2K SERIAL EEPROM:
內部組織32頁，每個8字節2K需要8位數據字地址用于隨機字尋址也就是說有32頁，每一頁8Byte，每1Byte是8位，總共就是2Kbit的存儲空間

設備操作（IIC)

時鐘和數據轉換:
SDA引腳通常與外部設備拉高。SDA引腳上的數據只能在SCL低時間段內改變。在SCL高時間段內的數據改變將表明如下定義的啟動或停止條件。

啟動條件:

SCL高的時候SDA從高到低的過渡是一個啟動條件。

停止條件:

SCL高的SDA從低到高的轉變是停止條件。在讀取序列之后，stop命令將EEPROM置于備用電源模式。

確認:

所有地址和數據字都以8位字串行地傳送到EEPROM或從它傳送出來。EEPROM發送一個0來確認它已經接收到每個字。

待機模式:

AT24C01A/02/04/08A/16A具有低功率待機模式
啟用:
(a)上電后
(b)在收到停止位和完成任何內部操作后。

設備地址

設備需要一個8位的設備地址字，后面跟著一個啟動條件，以使芯片能夠進行讀或寫操作
設備地址字由一個強制的1,0序列的前四個最有效的位，如所示。這是所有EEPROM設備的共同特點。
接下來的3位是1K/2K EEPROM的A2、A1和AO設備地址位。這3位必須與相應的硬接線輸入引腳相比較。
最后一位為0表示寫。最后一位為1表示讀!

寫操作

字節寫:
寫操作需要在設備地址字和確認之后有一個8位的數據字地址。一旦收到這個地址，EEPROM將再次響應一個零，然后在第一個8位數據字時鐘。接收到8位數據字后，EEPROM將輸出一個零。主機必須用一個停止條件終止寫序列。此時，EEPROM進入一個內部計時的寫周期，到非易失性存儲器。在這個寫周期中，所有輸入都被禁用，EEPROM直到寫完成才會響應。

頁寫入:

1K/2K EEPROM能夠進行8字節的頁寫入，4K、8K和16K設備能夠進行16字節的頁寫入。
頁寫的初始化過程與字節寫的初始化過程相同。但是微控制器在第一個數據字被寫入后并沒有發送一個停止條件。
相反，在EEPROM承認接收到第一個數據字之后。該微控制器可以傳輸多達7 (1K/2K)或15 (4K, 8K, 16K)更多的數據字。EEPROM在接收到每個數據字后將以一個零響應。微控制器必須用一個停止條件終止頁寫序列。
當內部生成的字到達頁面邊界時，下面的字節被放置在同一頁面的開頭。
如果有超過8個(1K/2K)或16個(4K, 8K, 16K)數據字傳輸到EEPROM，數據字地址將“翻轉”，先前的數據將被覆蓋。

確認輪詢:

一旦內部計時的寫周期已經開始并且EEPROM輸入被禁用，確認輪詢可以被啟動。這包括發送一個起始條件，后面跟著設備地址字。讀/寫位代表所需的操作。只有當內部寫周期已經完成，EEPROM才會以零響應，允許讀或寫序列繼續。

讀操作

確認輪詢:

一旦內部計時的寫周期已經開始并且EEPROM輸入被禁用，確認輪詢可以被啟動。這包括發送一個起始條件，后面跟著設備地址字。讀/寫位代表所需的操作。只有當內部寫周期已經完成，EEPROM才會以零響應，允許讀或寫序列繼續。

讀操作和寫操作的初始化方式相同，只是設備地址字的讀/寫選擇位被設置為1。讀操作有三種:

讀當前地址
任意地址讀
連續順序讀

當前地址讀取:

內部數據字地址計數器維護上次讀或寫操作期間訪問的最后一個地址，該地址加1。這個地址在操作之間保持有效，只要芯片電源是保持的。讀取期間的地址“翻轉”是從最后一個內存頁的最后一個字節到第一個頁的第一個字節。寫過程中的地址“翻轉”是從當前頁的最后一個字節到同一頁的第一個字節一旦具有讀/寫選擇位設置為1的設備地址被打卡并被EEPROM確認。

任意地址讀:

隨機讀需要一個“虛擬”字節寫序列來加載數據字地址。一旦設備地址字和數據字地址被輸入并且被EEPROM確認
微控制器必須產生另一個啟動條件，微控制器現在通過發送帶讀設備地址來啟動當前讀地址。
EEPROM確認設備地址并報出數據字。微控制器后跟隨停止條件結束。

連續順序讀:

順序讀由當前地址讀或任意地址讀發起。在微控制器收到一個數據字后，它以一個確認響應。只要EEPROM收到一個確認，它就會繼續增加數據字地址，并連續地以時鐘的方式中斷連續的數據字。當達到內存地址限制時，數據字地址將“翻轉”，順序讀取將繼續。順序讀操作被終止時，后跟停止條件。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的单片机_CT107D训练平台电路原理图\蓝桥杯训练板\ 存储/IO 扩展模块\ 8255 扩展芯片\EEPROM 芯片 AT24C02\的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。