Hướng dẫn Giao tiếp External EEPROM AT24C512 với AVR ATMega16 | Lập Trình Điện Tử
Nội dung chính:
Bộ nhớ Non-Volatile là loại bộ nhớ cực kỳ quan trọng trong các ứng dụng nhúng. Các loại bộ nhớ này đã được mình giới thiệu chi tiết trong bài viết về Embedded Memory.
Trong các ứng dụng nhúng, thông thường khi bộ nhớ nội nhỏ thì chúng ta thường sử dụng thêm bộ nhớ ngoài. Đôi khi, trong một số ứng dụng, bộ nhớ nội thường chỉ được sử dụng để lưu trữ code, vì người lập trình có thể mở rộng ứng dụng thông qua FOTA, vì vậy, một số thông tin khác cần lưu như thông tin cấu hình của người dùng, một số data quan trọng, hay các lỗi gặp phải trong runtime, ... sẽ cần được lưu ở một vùng nhớ nào đó để tránh conflict. Và loại bộ nhớ thường được sử dụng để lưu trữ các thông tin đó chính là External EEPROM.
➤ Tại sao lại chọn External EEPROM?
Dễ thấy, chúng ta hoàn toàn có thể chọn internal EEPROM, tức bộ nhớ tích hợp sẵn bên trong chip. Nhưng như đã nói ở trên, để dễ quản lý, một số ứng dụng lựa chọn 2 bộ nhớ tách biệt:
- Bộ nhớ nội để lưu trữ code chương trình
- Bộ nhớ ngoài để lưu trữ thông tin cấu hình, một số data, các lỗi runtime, ...
➜ Thường thì lựa chọn sẽ là tìm đến page có địa chỉ cao nhất của EEPROM. Nhưng cách này có vẻ vẫn chưa an toàn, vì code hoàn toàn có thể tràn lên đây!
➜ Cách lựa chọn để dễ quản lý nhất chính là External Memory!
❓Vậy tại sao không phải là External Flash?
Dễ thấy Flash sẽ thao tác nhanh hơn so với EEPROM và dung lượng cũng sẽ lớn hơn. Tuy nhiên cần nhìn vào data chúng ta sẽ lưu trên đó. Các thông tin cấu hình khi giải mã hồng ngoại ? Các lỗi runtime ? Các data này có 2 đặc điểm phù hợp với EEPROM:
- Kích thước data nhỏ
- Số lần ghi xóa nhiều
➤ Giao tiếp vi điều khiển với External EEPROM
Các dòng External EEPROM phổ biến thường sử dụng giao thức I2C, với ưu điểm tiết kiệm chân, và có thể mở rộng thêm nhiều thiết bị trên cùng một đường bus. Ở bài viết này mình sẽ giới thiệu về External EEPROM với chip AT24Cxxx (xxx biểu thị kích thước của EEPROM với đơn vị KBit), chẳng hạn AT24C512 có dung lượng 512KBit = 64KB.
|
||||||
|
Sơ đồ chân IC EEPROM AT24C512 Dễ thấy chip AT24C512 có 8 chân, trong đó:
➤ Quy định về địa chỉ của EEPROM Địa chỉ của EEPROM AT24C512 được quy định bởi các chân A0, A1, A2 và frame sau:  ➤ Ghi dữ liệu vào EEPROM (Thao tác Write)
Để thao tác ghi một byte vào EEPROM, Vi điều khiển cần gửi 2 byte địa chỉ cần ghi qua I2C cho EEPROM (vì EEPROM dung lượng 64KB sử dụng 16-bits để đánh địa chỉ), sau đó tiếp tục truyền Data cần ghi vào EEPROM. Lưu ý khi write data vào EEPROM sẽ cần mất một khoảng thời gian để hoàn tất, khoảng thời gian này được quy định trong tài liệu datasheet "Self-timed Write Cycle (5 ms Max)", vì vậy, sau khi truyền I2C cho việc Write, chương trình MCU cần delay 5ms hoặc kiểm tra tín hiệu ACK bằng cách liên tục thử gửi tín hiệu cho EEPROM (Polling). Việc ghi nhiều byte vào EEPROM cũng diễn ra tương tự, MCU chỉ cần gửi lần lượt từng byte cần ghi qua I2C, sau đó cũng delay 5ms để việc ghi hoàn tất.
➥ Tổng hợp lại thì thao tác ghi vào EEPROM sẽ là:
➤ Đọc dữ liệu từ EEPROM (Thao tác Read)
Việc đọc data từ EEPROM sẽ thực hiện từng byte một, để có thể đọc data từ một địa chỉ bất kỳ trên EEPROM, MCU cần:
Nếu muốn đọc nhiều byte liên tiếp, chúng ta có thể lần lượt đọc từng byte với ACK - lúc này không cần gửi lại địa chỉ đọc nữa, byte cuối đọc với NACK là xong. |
➤ Test hoạt động của EEPROM AT24C512 giao tiếp Vi điều khiển ATMega16
>> Download Code và Simulator tại đây!
>>= Follow ngay =<<<