at24c02是美国atmel公司的低功耗cmos型e2prom，内含256×8位存储空间，具有工作电压宽(2.5～5.5 v)、擦写次数多(大于10 000次)、写入速度快(小于10 ms)、抗干扰能力强、数据不易丢失、体积小等特点。而且他是采用了i2c总线式进行数据读写的串行器件，占用很少的资源和i／o线，并且支持在线编程，进行数据实时的存取十分方便。

1 at24c02的引脚功能

at24c02引脚如图1所示。

他的的1、2、3脚是3根地址线，用于确定芯片的硬件地址。第8脚和第4脚分别为正、负电源。第5脚sda为串行数据输入／输出，数据通过这根双向i2c总线串行传送。第6脚scl为串行时钟，sda和scl为漏极开路端，在实际的应用当中都需要和正电源间各接一个5.1 kω的电阻上拉。第7脚为wp写保护端，接地时允许芯片执行一般的读写操作；接正电源时只允许对器件进行读操作。

2 at24c02的内部结构

图2为at24c02的内部结构图。

启动、停止逻辑单元 接收数据引脚sda上的电平信号，判断是否进行启动和停止操作串行控制逻辑单元 根据scl，sda电平信号以及“启动、停止逻辑”部件发出的各种信号进行区分，并排列出有关的“寻址”、“读数据”和“写数据”等逻辑，将他们传送到相应的操作单元。例如：当操作命令为“寻址”时候，他将通知地址计数器加1，并启动“地址比较”器进行工作。在“读数据”时，他控制“dout／确认逻辑”单元；在“写数据”时候，他控制“高压泵／定时”电路，以便向e2prom电路提供编程所需要的高电压。

地址／计数器单元 产生访问e2prom所需要的存储单元的地址，并将其分别送到x译码器进行字选，送到y译码器进行位选。

高压泵／定时单元 由于e2prom数据写入时候需要向电路施加编程高电压，为了解决单一电源电压的供电问题，芯片生产厂家采用了电压的片内提升电路。电压的提升范围一般可以达12～21.5 v。

dout／确认逻辑单元 地址和数据均以8位二进制码串行输入／输出。数据传送时，每成功传送一个字节数据后，接收器都必须产生一个应答信号。在第9个时钟周期时将sda线置于低电压作为应答信号。

at24c02中带有的片内地址寄存器。每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动加1，以实现对下一个存储单元的读写。所有字节均以单一操作方式读取。为降低总的写入时间，一次操作可写入多达8个字节的数据。

i2c总线是一种用于ic器件之间连接的二线制总线。他通过sda(串行数据线)及scl(串行时钟线)两根线在连到总线上的器件之间传送信息，并根据地址识别每个器件。 at24c02正是运用了i2c规程，使用主／从机双向通信，主机(通常为单片机)和从机(at24c02)均可工作于接收器和发送器状态。主机产生串行时钟信号(通过scl引脚)并发出控制字，控制总线的传送方向，并产生开始和停止的条件。无论是主机还是从机，接收到一个字节后必须发出一个确认信号ack。

at24c02的控制字由8位二进制数构成，在开始信号发出以后，主机便会发出控制字，以选择从机并控制总线传送的方向。控制字各位的具体作用见表1。

由上表可知，控制字的高4位为at24c02的识别位，是不能更改的；而第a0，a1，a2片选位，最后是一位是读写控制位，当其为1时，进行的是读操作，反之将要进行的是写操作。

3 at24c02的读写操作

3.1 开始位、停止位和确认位的编程

总线scl和sda一般由上拉电阻拉为高电平，只有在scl为低电平的周期内，sda引脚上的数据才有效。而当scl为高电平期间sda引脚上产生的电平变化则表示i2c总线工作的“开始”或“停止”两种状态：当scl为高平时，sda由高电平转向低电平时表示“开始”状态，而由低电平转向高电平时表示“停止”状态，其时序如图3所示。

由时序图可以编写由主机发给at24c02的开始信号和停止信号的keil c语言函数如下：

同时，at24c02与主机进行信息交换，还需要另