STC15W104 是一款基于 8051 核心的单片机，它是 STC 系列中非常常见的微控制器之一。STC15W104 拥有多种优良的特性，其中包括内置的 EEPROM（电可擦可编程只读存储器），使得其在数据存储和长期数据保持方面具有很大的优势。EEPROM 是一种常用于存储配置数据、校准值、用户设置等非易失性存储器，在嵌入式系统中具有广泛应用。本文将详细介绍 STC15W104 内部 EEPROM 的工作原理、使用方法、以及相关的编程技巧。

1. STC15W104 微控制器概述

STC15W104 是一款 8 位单片机，采用了 8051 架构。它具有丰富的外设，包括 I/O 接口、定时器、串口、PWM、ADC、以及内存系统，其中就包括了内置的 EEPROM。该系列微控制器通常用于需要低功耗、可靠性的嵌入式应用。STC15W104 的 EEPROM 存储器容量通常为 256 字节，并且可以进行多次读写操作，是一种非常适合长期数据保存和读取的小容量存储器。

2. EEPROM 基础知识

EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）是一种能够通过电信号擦除和重新编程的存储器。与传统的 ROM（只读存储器）不同，EEPROM 允许在不移除芯片的情况下直接通过电路进行数据的擦除和重写。其最大优势在于能够长期保存数据，即使断电后数据也不会丢失。

STC15W104 的 EEPROM 存储器为用户提供了非易失性存储区域。每个字节的写入操作都相对较慢，但其存储可靠性较高，因此适合存储一些小量且不频繁变动的数据，如设备配置、校准参数、系统状态等。

3. STC15W104 EEPROM 的内部结构

STC15W104 内部 EEPROM 的容量为 256 字节。这些存储单元从 0x0000 地址到 0x00FF 地址共计 256 个字节。每个字节的数据范围是 0x00 至 0xFF（即 0 至 255 的十进制值）。这个 EEPROM 的容量虽然相对较小，但对许多低功耗设备和传感器应用来说已经足够使用。

STC15W104 的 EEPROM 是通过 I2C 总线与微控制器的其他部分进行通信的，这使得它具有灵活的存储能力。通过内置的写保护功能，可以防止在特定情况下误写或损坏 EEPROM 中的数据。

4. EEPROM 的读写操作

STC15W104 的 EEPROM 使用的读写方式为字节操作，也就是说每次读写操作的单位是 1 字节。每个字节的读写操作都需要一定的时间，尤其是写操作，需要一定的延时来确保数据被成功存储。

4.1 EEPROM 读操作

STC15W104 的 EEPROM 读操作比较简单，通常通过访问 EEPROM 的指定地址即可读取存储在该地址的内容。读取时，MCU 通过指定的地址将 EEPROM 中的内容读取到工作寄存器中，以便程序进行后续操作。

unsigned char EEPROM_Read(unsigned char address)
{    
return EEPROM[address];
}

在 STC15W104 中，程序读取 EEPROM 的内容时会触发 I2C 总线上的读请求，将地址传送给 EEPROM 模块，等待返回的数据。对于 STM32 系列等其他微控制器来说，通常需要调用相应的 I2C 函数，但 STC15W104 已经内置了对 EEPROM 的读写支持，可以通过简单的地址指定来访问 EEPROM。

4.2 EEPROM 写操作

EEPROM 的写操作稍微复杂一些，因为写操作需要保证数据的可靠性。因此，在写入数据时，程序通常会等待一段时间，以确保数据能够完全写入存储器。

void EEPROM_Write(unsigned char address, unsigned char data)
{
    EEPROM[address] = data;
}

由于 EEPROM 的写入速度较慢，通常需要在写入每个字节数据后，等待一段时间来确保数据已经写入。这段时间的延迟通常由 STC15W104 的内部硬件控制，但在编程中，还是需要注意这一点，避免因过快的写入操作导致数据丢失或损坏。

4.3 EEPROM 写入周期

与一般的存储器不同，EEPROM 的每个字节都有一定的写入周期。在 STC15W104 中， EEPROM 的写入周期通常为 5ms 到 10ms 之间。这个写入周期是有限制的，通常为 100,000 次擦写操作。因此，用户在使用 EEPROM 时，必须尽量避免频繁写入同一个地址，避免对 EEPROM 造成过多的损伤。

5. EEPROM 的应用

STC15W104 中的 EEPROM 主要用于存储一些配置参数和其他需要长期保存的数据信息。常见的应用场景包括：

• 设备配置： 在嵌入式设备中，很多设置参数需要在系统断电后依然能够保存。通过将这些配置参数存储在 EEPROM 中，系统每次上电时都能够读取这些配置，并进行相应的初始化。

• 校准数据： 许多传感器需要在出厂后进行校准。将这些校准数据存储在 EEPROM 中，可以确保即使设备重新上电，也能够正确地读取校准信息。

• 用户数据存储： 对于某些简单的用户数据存储应用，EEPROM 也能提供便利。例如，记录用户选择的选项、设备的运行状态等。

6. EEPROM 编程注意事项

在使用 STC15W104 内部 EEPROM 时，有几个编程注意事项需要特别留意：

6.1 写入延迟

如前所述，STC15W104 的 EEPROM 写入操作需要一定的时间。每次写入后，必须等待足够的时间以确保数据已经写入成功。因此，在编写程序时，通常需要在每次写入 EEPROM 后加入适当的延时，避免因过快的操作导致写入失败。

6.2 写入次数限制

STC15W104 的 EEPROM 每个字节的最大写入次数为 100,000 次。因此，设计时需要合理规划 EEPROM 的使用频率，尽量减少对同一地址的频繁写操作。

6.3 写保护功能

STC15W104 的 EEPROM 支持写保护功能，防止误操作时修改数据。在一些应用中，尤其是对于一些重要的配置或数据，可以开启写保护，避免对 EEPROM 的数据进行意外的修改。

7. 总结

STC15W104 微控制器的内置 EEPROM 为开发人员提供了一种方便且可靠的数据存储方式。通过该存储器，开发者可以保存小量的非易失性数据，保证设备的配置和校准参数在断电后得以恢复。虽然 EEPROM 的容量相对较小，且写入速度较慢，但其持久性和可靠性使其在许多嵌入式系统中得到了广泛应用。在使用 STC15W104 内部 EEPROM 时，开发者需要注意写入延迟、写入次数限制等问题，以确保 EEPROM 的可靠性和长寿命。