如何将EEPROM存储器连接到单片机?


一、选择EEPROM接口
根据需求选择接口类型:
I²C
优点:仅需2根线(SCL/SDA),支持多设备挂载,硬件简单。
缺点:速度较慢(100kHz~400kHz)。
适用场景:存储配置参数、低速数据记录。
SPI
优点:高速(可达MHz级),适合频繁写入。
缺点:需片选信号(CS),占用引脚较多。
适用场景:实时数据记录、高速校准值更新。
并行接口
优点:速度最快。
缺点:占用引脚多,硬件复杂。
适用场景:早期嵌入式系统(现较少使用)。
推荐:优先选择I²C(简单)或SPI(高速),根据项目需求权衡。
二、硬件连接核心步骤
1. I²C接口连接
引脚连接:
SCL
:接单片机I²C时钟引脚。SDA
:接单片机I²C数据引脚,并接4.7kΩ上拉电阻到VCC。A0/A1/A2
:通过跳线或焊接选择设备地址(如全接地为0x50)。WP
:写保护引脚,接地允许写入,接VCC禁止写入。VCC/GND
:接电源(通常3.3V或5V)。注意事项:
确保上拉电阻存在,否则通信可能失败。
避免地址冲突(同一I²C总线上设备地址需唯一)。
2. SPI接口连接
引脚连接:
SCK
:接单片机SPI时钟引脚。MOSI
:接单片机SPI主出从入引脚。MISO
:接单片机SPI主入从出引脚。CS
:接单片机任意GPIO引脚(用于片选控制)。WP
:接地允许写入。HOLD
:接地或悬空(禁用保持功能)。VCC/GND
:接电源(通常3.3V或5V)。注意事项:
片选信号(CS)需在通信时拉低,结束后拉高。
避免多个SPI设备共用同一片选信号(除非使用译码器)。
三、关键注意事项
电源稳定性
EEPROM写入时对电源敏感,确保电源稳定或添加超级电容。
写入时间
EEPROM写入需5ms左右,频繁写入可能导致性能瓶颈。
优化建议:批量写入(页写入)或使用缓存机制。
地址范围
确保写入地址不超过EEPROM容量(如AT24C256为32KB,地址范围0x0000~0x7FFF)。
写保护(WP引脚)
确保WP引脚接地(允许写入),否则写入操作无效。
硬件兼容性
确认EEPROM的VCC电压与单片机一致(如3.3V或5V)。
四、调试与验证
硬件检查
确认所有引脚连接正确,无短路或虚焊。
使用万用表测量电源电压和上拉电阻。
通信测试
使用逻辑分析仪或示波器检查SCL/SDA(I²C)或SCK/MOSI/MISO(SPI)信号波形。
确保时钟频率在EEPROM支持的范围内。
数据验证
写入测试数据后,读取并验证是否一致。
如果数据不一致,检查写入时间、地址范围或硬件连接。
五、总结
连接核心:
I²C:SCL/SDA + 上拉电阻 + 地址配置。
SPI:MOSI/MISO/SCK/CS + 写保护处理。
关键点:
注意地址范围、写入时间、写保护和电源稳定性。
优先使用页写入提高效率。
通过以上步骤,可以快速完成EEPROM与单片机的连接,并根据实际需求调整实现方式。
责任编辑:Pan
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