I2C操作筆記，以AT24C04為例

2019-11-08 18:52:42

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1.前言

對于大多數工程師而言，I2C永遠是一個頭疼的問題。相比UART和SPI而言，I2C的時序要復雜一些，I2C組合變化也豐富一些。在這里以AT24C04為例說明I2C使用過程中的一些注意點。

2.AT24C04操作示意圖

圖 AT24C04操作示意圖示意圖說明：示意圖分闡述了4種不同的操作方式，例如寫單個存儲單元，寫多個存儲單元，讀單個存儲單元和寫單個存儲單元。對于單個操作而言，上部為MCU通過I2C輸出的相關指令，下部為I2C設備的響應。例如寫單個存儲單元操作時，MCU發出I2C啟動，設備地址，寫標志位等，而I2C設備輸出多個ACK。（勘誤說明，圖AT24C04操作示意圖中，兩處R標志位之后分別缺少一個A應答。由于可編輯的原始圖片文件已經丟失，暫不能修正圖片本身請各位讀者原諒）

3.若干說明

3.1 基本操作方式

I2C設備的操作可分為寫單個存儲字節，寫多個存儲字節，讀單個存儲字節和讀多個存儲字節。相對于AT24C04而言，這些讀寫動作相對于內部的存儲單元而言，對于其他的具備I2C接口的AD或傳感器而言，存儲單元變成了寄存器單元。雖然存在概念上的差別，但是其操作原理確實一樣的。

3.2 無應答

在以上4種情況中，無應答為MCU發出，無應答意為MCU不需要從機輸出數據，MCU將會停止本次I2C操作。需要說明的是，無應答并不是一種異常情況。

3.3 I2C設備并不只有一個設備地址

這一點往往被忽略，一般情況下認為在I2C啟動信號之后的字節為I2C從機地址（7位）。對于AT24C04而言，內部具有4Kb存儲位，合計512字節。若需要訪問512字節內容，總共需要9根地址線(8位寬度)，那么上圖中的存儲地址(8位長度)顯然還差了一位，那么就需要從設備地址中“借”1位，這就使得AT24C04具有兩個I2C地址，例如0x50和0x51。

3.4 存儲地址

相對于AT24C04而言，存儲地址占1個字節。若換成其他I2C設備，例如ADXL345，存儲地址被寄存器地址替代即可，其他操作方式相似。但是像AT24C32或AT24C64這樣的大容量EEPROM，則存儲地址需要2字節描述，也就意味著需要連續發送兩個字節地址信息且高字節在前。其他像BH1750這樣的光照芯片，存儲地址被具體的操作命令替代，使用I2C設備時需要因地制宜，切不可照搬教條。