禁止写入

所看过的对24系列I2C读写时序描述最准确最容易理解的资料，尤其是关于主从器件的应答描述和页写描

述，看完后明白了很多。关于页写的描述，网络上绝大部分范程都没提到页写时的数据地址必须是每页的

首地址才能准确写入，而且如果写入超过一页的数据会循环覆盖当前页的数据。

关于IIC总线

I2C总线：i2c总线是Philips公司首先推出的一种两线制串行传输总线。它由一根数据线（SDA）和

一根时钟线（SDL）组成。i2c总线的数据传输过程如图3所示，基本过程为：

1、主机发出开始信号。

2、主机接着送出1字节的从机地址信息，其中最低位为读写控制码（1为读、0为写），高7位为从机

器件地址代码。

3、从机发出认可信号。

4、主机开始发送信息，每发完一字节后，从机发出认可信号给主机。

5、主机发出停止信号。

I2C总线上各信号的具体说明：

开始信号：在时钟线（SCL）为高电平其间，数据线（SDA）由高变低，将产生一个开始信号。

停止信号：在时钟线（SCL）为高电平其间，数据线（SDA）由低变高，将产生一个停止信号。

应答信号：既认可信号，主机写从机时每写完一字节，如果正确从机将在下一个时钟周期将数据线

（SDA）拉低，以告诉主机操作有效。在主机读从机时正确读完一字节后，主机在下一个时钟周期同样也

要将数据线（SDA）拉低，发出认可信号，告诉从机所发数据已经收妥。（注：读从机时主机在最后1字节

数据接收完以后不发应答，直接发停止信号）。

注意：在I2C通信过程中，所有的数据改变都必须在时钟线SCL为低电平时改变,在时钟线SCL为高

电平时必须保持数据SDA信号的稳定,任何在时钟线为高电平时数据线上的电平改变都被认为是起始或停

止信号。

作为一种非易失性存储器（NVM），24系列EEPROM使用的很普遍，一般作为数据量不太大的数据存

储器。下面总结一下其应用的一些要点。从命名上看，24CXX中XX的单位是kbit，如24C08，其存储容

量为8kbit，即1kByte＝1024Byte。

一、工作条件

1．工作电压(VCC)

24CXX：4.5V－5.5V

24CXX－W：2.5V－5.5V

24CXX－R：1.8V－5.5V

2．输入电平定义(VIH,VIL)

VIH：0.7VCC－VCC+1

VIL：-0.45V－0.3VCC

二、硬件连接

1．上拉电阻RP的取值

由于I2C总线电容要满足小于400pf的条件。从以下波形可以看出，上拉电阻越大，总线的电容越小，

可以实现的数据传输率就越大，可达400khz。

[点击图片可在新窗口打开]

2．写保护脚

芯片写保护脚是高电平有效，即WP接高电平时禁止写入

3．地址脚

24C01/24C02三个地址脚（E0,E1,E2）都有效，24C04只有E2,E1有效，24C08只有E2有效，24C16

三个地址脚都无效，如下图所示，所谓地址脚无效是指不需要接入电路中(NC，notconnected)，其对应的

地址位要用来表示要操作的字节的高位地址。

[点击图片可在新窗口打开]

24C32/24C64三个地址脚都有效；

24C128/24C256/24C512的地址脚E1和E0有效,其余为NC；

24C1024的地址脚E1有效，其余为NC。

三、寻址方式

1．器件地址

当总线上连接多个I2C器件时，需要对器件进行寻址。器件地址如下表所示，其中E2,E1,E0是指三

个引脚的状态，取决于是接地还是接高电平，R/W为1则为读操作，为0则为写操作。A8,A9,A10,A16指

的是所要操作的字节地址的高位，后面会提到。

芯片bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0

24C01/02/211010E2E1E0R/W

24C041010E2E1A8R/W

24C081010E2A9A8R/W

24C161010A10A9A8R/W

24C32/641010E2E1E0R/W

24C128/256/51210100E1E0R/W

24C102410100E1A16R/W

2.字节地址

在对芯片内的某一字节或一连续地址进行读写操作时，需要制定其地址或首字节的地址，不同芯片地

址有不同的表示方式，如下表所示，其中有些芯片的地址位的高位存储在器件地址中。

芯片地址位数地址范围

24C01bit7-bit00x00-0x7F

24C02bit7-bit00x00-0xFF

24C04A8,bit7-bit00x00-0x1FF

24C08A9,A8,bit7-bit00x00-0x3FF

24C16A10,A9,A8,bit7-bit00x00-0x7FF

24C32bit15-bit8，bit7-bit00x00-0xFFF

24C64bit15-bit8，bit7-bit00x00-0x1FFF

24C128bit7-bit00x00-0x3FFF

24C256bit7-bit00x00-0x7FFF

24C512bit7-bit00x00-0xFFFF

24C1024A16,bit15-bit8,bit7-bit00x00-0x1FFFF

四、读写时序

EEPROM一般在电路中做从器件，以下的发送和接收都是针对主器件说明的，开始和结束条件也是

由主器件发出。

1、单字节写操作

START－>发送器件地址－>ack－>发送字节地址－>ack－>发送数据－>ack

－>STOP

2、按“页”写操作，“页”是指高位地址一样一组数据，对于24C01/02/04/08/16,一页数据为16字节，

一页指高四位地址一样的一组数据。对于24C32/24C64，一页数据为32字节，一页指高11位地址一样的

一组数据。

START－>发送器件地址－>ack－>发送页首地址－>ack－>发送数据－>ack.........－>发送数据

－>ack－>STOP

3、随机单字节读操作

START－>发送器件地址（写）－>ack－>发送字节地址－>ack－>START－>发送器件地址（读）－>ack

－>接收数据－>noack－>STOP

4、当前单字节读操作，“当前”指的是前面进行过读操作，但是没有STOP，芯片内部“指针”指的

字节即为“当前”字节。

START－>发送器件地址（读）－>ack－>接收数据－>noack－>STOP

5、随机连续字节读操作

START－>发送器件地址（写）－>ack－>发送字节首地址－>ack－>START－>发送器件地址（读）

－>ack－>接收数据－>ack－>接收数据－>ack.........接收数据(最后字节）

－>noack－>STOP

6、当前连续字节读操作

START－>发送器件地址（读）－>ack－>接收数据－>ack－>接收数据

－>ack...............接收数据(最后字节）－>noack－>STOP

关于页写的道理。

AT24Cxx系列的EEPROM为了提高写效率，提供了页写功能，内部有个一页大小的写缓冲RAM，

地址范围当然就是从00到一页大小，发生写操作时，开始送入的地址对应的页被选中，并将其内容映像到

缓冲RAM，数据从低端地址对应的缓冲RAM地址开始修改，超过这个地址范围就回到00，写完后，就会

把开始确定的EEPROM页擦除，再把一整页RAM数据写入。所有写数据都发生在开始写地址时确定的页

上。

如页容量为128，一页都是从00开始按128字节分成一个个的页，0页就是0~7F，1页就是80~FF，

类推，边界就是128字节的整数倍地址。页RAM的地址范围为7位00~7F，写入时高端地址就是页号。

发生写操作，开始送入的地址对应的页被锁存，后续不论写多少，都在这个页中，只是一个页内的地址进

行加一，超过就归零开始。从F0开始写32个字节，那么开始送入的地址为F0，就会锁定在1号页（第2

个页）上，底端7位页内部地址开始从70H开始写，到达7F时回到00再到10H，也就是写在了F0~FF，

80~8F。也就是，从01开始写也只能到7F，再往80写就跑到00上去了，这就是写操作的翻卷，datasheet

上都有说明。就是从边界前写两个字节也要分两次写。页是绝对的，按整页大小排列，不是从开始写入的

地址开始算。

读没有页的问题，可以从任意地址开始读取任意大小数据，只是超过整个存储器容量时地址才回卷。

但一次性访问的数据长度也不要太大。所以分页的存储器要做好存储器管理，尽量同时读写的数据放在一

个页上。

关于页写的道理。

AT24Cxx系列的EEPROM为了提高写效率，提供了页写功能，内部有个一页大小的写缓冲RAM，

地址范围当然就是从00到一页大小，发生写操作时，开始送入的地址对应的页被选中，并将其内容映像到

缓冲RAM，数据从低端地址对应的缓冲RAM地址开始修改，超过这个地址范围就回到00，写完后，就会

把开始确定的EEPROM页擦除，再把一整页RAM数据写入。所有写数据都发生在开始写地址时确定的页

上。

如页容量为128，一页都是从00开始按128字节分成一个个的页，0页就是0~7F，1页就是80~FF，

类推，边界就是128字节的整数倍地址。页RAM的地址范围为7位00~7F，写入时高端地址就是页号。

发生写操作，开始送入的地址对应的页被锁存，后续不论写多少，都在这个页中，只是一个页内的地址进

行加一，超过就归零开始。从F0开始写32个字节，那么开始送入的地址为F0，就会锁定在1号页（第2

个页）上，底端7位页内部地址开始从70H开始写，到达7F时回到00再到10H，也就是写在了F0~FF，

80~8F。也就是，从01开始写也只能到7F，再往80写就跑到00上去了，这就是写操作的翻卷，datasheet

上都有说明。就是从边界前写两个字节也要分两次写。页是绝对的，按整页大小排列，不是从开始写入的

地址开始算。

读没有页的问题，可以从任意地址开始读取任意大小数据，只是超过整个存储器容量时地址才回卷。

但一次性访问的数据长度也不要太大。所以分页的存储器要做好存储器管理，尽量同时读写的数据放在一

个页上。