聊一聊：Atmel AT24CS04和AT24CS08：I2C兼容（2线）串行电可擦除和可编程只

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●低压运行
●VCC=17V至55V
●内部组织为2x8（4-Kbit）或1024x8（8-Kbit）
●I2C兼容（2线）串行接口
●施密特触发器，用于噪声抑制的滤波输入
●双向数据传输协议
●400kHz（17V）和1MHz（25V、27、50V）兼容性
●用于硬件数据保护的写保护引脚
●16字节页面写入模式
●允许部分页面写入
●自定时写入周期（比较大5ms）
●高可靠性
●耐久性：1000000个写入周期
●数据保留期：100年
●绿色包装选项（铅卤化物符合RoHS标准）
●8引脚JEDECSOIC、8引脚TSSOP、8焊盘UDFN和5引脚SOT23
●模具销售选项：提供晶圆形式和带卷
CS串行EEPROM系列的增强功能
●支持所有标准功能
●128位仅有出厂编程序列号
◆长时间锁定，只读值
◆存储在单独的存储区中
◆保证整个CS系列串行EEPROM具有仅有性
描述
Atmel?AT24CS04和AT24CS08提供40968192位串行电可擦除和可编程只读存储器（EEPROM），组织为21024个字，每个字8位。该设备针对许多工业和商业应用进行了化，在这些应用中，低功耗和低电压操作至关重要。AT24CS0408采用节省空间的8引脚JEDECSOIC、8引脚TSSOP、8焊盘UDFN和5引脚SOT23封装，可通过2线串行接口访问。此外，这两个设备在17V至55VVCC的电压范围内完全工作。
AT24CS0408提供了工厂编程的、有保证的仅有128位序列号的附加功能，同时保留了4-Kbit或8-Kbit串行EEPROM中可用的所有传统功能。通过使用CS系列串行EEPROM，可以从生产流程中删除在生产线上执行和确保产品真正串行化的耗时步骤。在Atmel生产过程中，128位序列码被编程并长时间锁定，以防止将来写入。此外，此128位位置不会占用4-Kbit或8-Kbit串行EEPROM的任何用户读写区域。论存储器阵列的大小或接口协议的类型如何，整个CS系列串行EEPROM都能保证序列号的仅有性。这意味着，随着应用程序对内存大小或接口协议的需求在未来几代中的发展，任何AtmelCS系列串行EEPROM部件的任何先前部署的序列号都将保持有效。
引脚说明
串行时钟（SCL）：SCL输入用于将正边缘时钟数据输入到每个EEPROM设备中，并将负边缘时钟数据输出到每个设备中。
串行数据（SDA）：SDA引脚是用于串行数据传输的双向引脚。该引脚由漏极驱动，可以与任何数量的其他漏极或集电极开路器件连接。
设备地址（A2，A1）：AT24CS04使用A2和A1输入进行硬线寻址，允许在单个总线系统上寻址总共四个4Kbit设备。引脚1为连接，可以接地。
AT24CS08仅使用A2输入进行硬件寻址，一个总线系统上总共可以寻址两个8K设备。引脚1和2没有连接，可以接地。SOT23封装产品上没有器件地址引脚。
写保护（WP）：AT24CS0408有一个写保护（WP）引脚，提供硬件数据保护。当WriteProtect引脚连接到地（GND）时，可以对整个阵列进行正常的读写操作。当WriteProtect引脚连接到VCC时，对存储器的所有写入操作都被禁止，但读取操作仍然是可能的。
设备操作
时钟和数据转换：SDA引脚通常被外部设备拉高。SDA引脚上的数据可能仅在SCL低时间段内发生变化。SCL高时段的数据变化将指示以下定义的启动或停止条件。
启动条件：SCL高的SDA从高到低的转换是一种启动条件，必须先于任何其他命令。
停止条件：SDA从低到高的转变以及SCL的高是停止条件。读取序列后，Stop命令将EEPROM置于待机电源模式。
确认：所有地址和数据字以8位字的形式串行传输到EEPROM和从EEPROM传输。EEPROM发送一个零来确认它已经接收到每个字。这发生在第九个时钟周期。
待机模式：AT24CS0408具有低功耗待机模式，在通电以及收到停止位和完成任何内部操作后启用。
双线软件重置：在协议中断、断电或系统重置后，可以通过以下步骤重置任何双线部分：
1创建起始位条件。
2时钟九个周期。
3创建另一个起始位，然后创建停止位条件，如以下图所示。

完成上述步骤后，设备已准备好进行下一次通信。
设备寻址
标准EEPROM访问：4-Kbit和8-KbitEEPROM设备在启动条件后需要一个8位设备地址字，以使芯片能够进行读取或写入操作。
设备地址字由前四个比较高有效位的强制性“1010”（Ah）序列组成，如下图8-1所示。这是所有串行EEPROM设备的共同点。
4KEEPROM仅使用A2和A1设备地址位，第位是存储页地址位（P0）。这两个设备地址位必须与其对应的硬连线输入引脚进行比较。引脚1为连接。8KEEPROM仅使用A2设备地址位，接下来的两位用于内存页寻址（P1，P0）。A2必须与其对应的硬连线A2输入引脚进行比较。引脚1和2未连接。
设备地址的第八位是读写操作选择位。如果该位为高，则启动读操作，如果该位低，则启动写操作。在比较设备地址后，EEPROM将输出一个零。如果不进行比较，芯片将待机状态。
注意：对于SOT23封装产品，设备地址字中的4-KbitEEPROM软件A2和A1位必须设置为零才能正确通信。设备地址字中的8-KbitEEPROM软件A2位必须设置为零，才能在SOT23协议中正确通信。
序列号访问：AT24CS04和AT24CS08使用一个单独的存储块，其中包含工厂编程的128位序列号。通过以“1011”（Bh）序列开始设备地址字来访问此存储位置。
接下来位的行为与标准EEPROM寻址序列期间保持不变。这个位必须与相应的硬连线输入引脚A2和A1（仅4-Kbit）进行比较，以便零件进行确认。在访问序列号功能时，SOT23封装对这些位的限制是相同的。
设备地址的第八位需要设置为1才能读取序列号。除在设置地址指针的虚拟写入序列期间外，此位位置的零将导致从该部分读取未知数据。写入或更改128位序列号是不可能的。需要进一步的特定协议来读取设备的序列号。

写入操作
字节写入：字节写入操作需要在设备地址字和确认字后面有一个8位字地址。在收到该地址后，EEPROM将再次以零响应，然后在首个8位数据字中计时。在接收到8位数据字后，EEPROM将输出一个零，寻址设备（如微控制器）必须以停止条件终止写入序列。此时，EEPROM进入对非易失性存储器的内部定时写入周期tWR。在此写入周期内，所有输入都被禁用，EEPROM在写入完成之前不会响应（参见第12页图10-1）。
页面写入：4-Kbit和8-Kbit设备能够进行16字节的页面写入。页面写入的启动方式与字节写入相同，但微控制器在首个数据字被计时后不会发送停止条件。相反，在EEPROM确认收到首个数据词后，微控制器比较多可以传输十五个额外的数据字。EEPROM将在接收到每个数据字后零。微控制器必须在停止条件下终止页面写入序列（参见第12页图10-2）。
在接收到每个数据字后，数据字地址的低位四位在内部递增。较高的数据字地址位不会递增，保留内存页行位置。当内部生成的字地址到达页面边界时，加载的后续字节将放置在同一页面的开头。如果向EEPROM传输了16个以上的数据字，则数据字地址将翻转，先前加载的数据将被覆盖。
确认轮询：一旦内部定时写入周期开始并且EEPROM输入被禁用，就可以启动确认轮询。这涉及发送一个开始条件，后面是设备地址字。读写位代表所需的操作。只有当内部写入周期完成时，EEPROM才会以零响应，从而允许开始下一个读取或写入序列。
读取操作
读取操作的启动方式与写入操作相同，除了设备地址字中的读取写入选择位设置为1。有四种类型的读取操作：
●当前地址已读取
●随机地址读取
●顺序读取
●序列号读取
当前地址读取：内部数据字地址计数器保存上次读取或写入操作期间访问的比较后一个地址，递增1。只要芯片功率保持不变，此地址在操作之间保持有效。读取期间的地址翻转是从比较后一个内存页的比较后一个字节到首页的首个字节。写入期间的地址翻转是从当前页的比较后一个字节到同一页的首个字节。
一旦读写选择位设置为1的设备地址被EEPROM时钟输入并确认，当前地址数据字就会被串行时钟输出。微控制器不响应零，但会产生以下停止条件。
随机读取：随机读取需要一个虚拟字节写入序列来加载数据字地址。一旦EEPROM记录并确认了设备地址字和数据字地址，微控制器必须生成另一个启动条件。微控制器现在通过发送具有读写选择位高的设备地址来启动当前地址读取。EEPROM确认设备地址并串行地输出数据字。微控制器不响应零，但会产生以下停止条件。
顺序读取：顺序读取由当前地址读取或随机地址读取启动。微控制器收到数据字后，会以确认作为响应。只要EEPROM接收到错误信息，它就会继续递增数据字地址，并串行地输出连续的数据字。当达到内存地址限制时，数据字地址将翻转，顺序读取将继续。当微控制器没有响应零但产生以下停止条件时，顺序读取操作终止。
序列号读取：读取序列号类似于顺序读取序列，但需要使用中所示的设备地址、虚拟写入和特定字地址。
注意：必须从序列号块的起始地址读取整个128位值，以确保仅有的数字。
由于设备的地址指针在EEPROM阵列和序列号块之间共享，因此应执行dummyWriteSequence以确保地址指针设置为零。支持随机读取序列号块，但如果之前的操作是针对EEPROM阵列，地址指针将保留比较后一次访问的位置，并递增1。从块的初始地址以外的位置读取序列号不会产生仅有的序列号。
此外，论预期的地址是什么，单词地址都必须以“10”序列开头。如果使用“10”以外的单词addressor，则设备将输出未定义的数据。因此，如果应用程序希望读取序列号的首个字节，则字地址输入需要为80h。
当到达128位序列号的末尾（16个字节的数据）时，数据字地址将回滚到128位序列编号的开头。当微控制器没有响应零（ACK），而是发出停止条件时，序列号读取操作终止。