AT24c02最全的中文資料.doc

CAT24C 161/162(16K)，CAT24C081 /082(8K) CAT24C041/042(4K)，CAT24C021/022(2K)I2C串行CMOS E2PROM,精確的復(fù)位控制器和看門狗定時(shí)器控制電路特性數(shù)據(jù)線上的看門狗定時(shí)器(僅對(duì)CAT24Cxxl)籲可編程復(fù)位門檻電平籲高數(shù)據(jù)傳送速率為400KHz和I2C總線兼容 2.7V至6V的工作電壓低功耗CMOS工藝籲16字節(jié)頁寫緩沖區(qū)籲片內(nèi)防誤擦除寫保護(hù)籲高低電平復(fù)位信號(hào)輸出精確的電源電壓監(jiān)視器可選擇5V、3.3V和3V的復(fù)位門檻電平 100萬次擦寫周期 數(shù)據(jù)保存可長(zhǎng)達(dá)100年 8腳DIP或SOIC封裝商業(yè)級(jí)、工業(yè)級(jí)和汽車溫度范圍 概述CAT24Cxxx是集E2PROM存儲(chǔ)器，復(fù)位微控制器和看門狗定時(shí)器三種流行功能與一體的 芯片。CAT24C161/162 (16K)，CAT24C081/082 (8K)，CAT24C041/042 (4K)和 CAT24C021/022 (2K)以I2C是串行CMOS E2PROM器件。釆用CMOS工藝大降低了器件的功耗。CAT24Cxxx 另一特點(diǎn)是16字節(jié)的頁寫緩沖區(qū)，提供8腳DIP和SOIC封裝。CAT24Cxxx的復(fù)位功能和看門狗定時(shí)器功能保證系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候能給CPU 個(gè)復(fù)位信號(hào)。 CAT24Cxxx的2腳輸出低電平復(fù)位信號(hào)，7腳輸出高電平復(fù)位信號(hào)。CAT24Cxxl看狗溢出信號(hào)從SDA腳 輸出。CAT24Cxx2不具備看門狗功能。絕對(duì)最大參數(shù)工作溫度：-55C125C貯存溫度：-65C15C各管腳承受對(duì)地電壓：-2.0VVcc+2.0V VCC對(duì)地電壓范圍：-2.0V7.0V 最大功耗：1.0W管腳焊接溫度(10S):300 C輸出短路電流：100mA管腳配置VCC RESET方框圖表一直流操作特性Vcc=+2.7V +6.0V符號(hào)參數(shù)最小典型最大單位測(cè)試條件Icc供電電壓3mAFscl=100KHzISb停止40u AVcc=3.3V50u AVcc=5Ili輸入漏電流2u AVm=0 或 VccIlo輸出漏電流10u AVm=0 或 VccVil輸入低電平-1VccX0.3VVih輸入高電平7Vcc+0.5vVol輸出低電平0.4vIol=3 mA, Vcc=3.0V表二 分布電容 TA=25C,f=1.0MHz, Vcc=5V符號(hào)測(cè)試項(xiàng)最大單位條件Ci/oI/O (SDA 腳）8pfCFo=0VCinI (SLC 腳）6pfCm=0V讀寫周期范圍符號(hào)參數(shù)Vcc=2.7V 6VVcc=4.5V 5.5V最小最大最小最大單位Fscl時(shí)鐘頻率100400KHzTi噪聲抑制時(shí)間scl，sda200200nsAAscl變低至數(shù)據(jù)輸出及應(yīng)答信號(hào)3.51從sBUF新的發(fā)送開始前總線空閑時(shí)間4.71.2從sHDiSTA起始條件保持時(shí)間40.6從slow時(shí)鐘脈沖為低時(shí)間4.71.2從shigh時(shí)鐘脈沖為高時(shí)間40.6從stsu:STA起始條件設(shè)定時(shí)間(重復(fù)起始）4.70.6從sThD: DAT數(shù)據(jù)輸入保持時(shí)間00nstsU: DAT數(shù)據(jù)輸入建立時(shí)間5050nstRsda及scl上升時(shí)間10.3從s%sda及scl下降時(shí)間300300nstsU: STO停止條件建立時(shí)間40.6從sTdh數(shù)據(jù)輸出保持時(shí)間100100ns上電時(shí)序符號(hào)參數(shù)最大單位tPUR上電到讀操作1Mstpuw上電到寫操作1Ms復(fù)位電路寺性符號(hào)參數(shù)名稱最小最大單位)glitch誤操作否認(rèn)脈沖寬度100nSVolrs復(fù)位輸出低電平 Ws=1mA0.4VVohrs復(fù)位輸出高電平Vcc-0.75VVth復(fù)位入口 VCC=5V (24CXXX-45)4.504.75V復(fù)位入口 VCC=5V (24CXXX-42)4.254.5復(fù)位入口 VCC=3.3V (24CXXX-30)3.003.15復(fù)位入口 VCC=3.3V (24CXXX-28)2.853.00復(fù)位入口 VCC=3V (24CXXX-25)2.552.70tpURST上電復(fù)位時(shí)間130270mStRPDV到復(fù)位輸出延時(shí)時(shí)間5u SVrvalid復(fù)位輸出有效1V12管腳介紹 WP：寫保護(hù)將該管腳接Vcc，E2PRON就實(shí)現(xiàn)寫保護(hù)（只讀)。將該管腳接地或懸空，可以對(duì)器件進(jìn)行讀寫操作。SCL：串行時(shí)鐘腳串行輸入輸出數(shù)據(jù)時(shí)，該腳用于輸入時(shí)鐘。RESET/RESET：復(fù)位 I/O 口該腳用來啟動(dòng)復(fù)位輸入。該腳強(qiáng)制復(fù)位的條件下，芯片保持復(fù)位狀態(tài)。RESET腳需下拉，RESET 腳需上拉。SDA：串行數(shù)據(jù)/地址輸入腳雙向串行數(shù)據(jù)/地址腳，用來輸入輸出數(shù)據(jù)。和其他的I2C總線芯片一樣，該腳為射（漏）極開路 輸出，需接上拉電阻。在CAT24Cxxx中，該腳也用作看門狗輸出。裝置操作 復(fù)位微控制器說明在系統(tǒng)出現(xiàn)故障或上電/掉電期間，CAT24Cxxx能夠給CPU提供一個(gè)復(fù)位信號(hào)，確保系統(tǒng)的正確操作。 RESET管腳配置為開漏輸出。在從上電直到Vcc到達(dá)門檻電壓VTH期間，RESET輸出一直有效，并在VCC 到達(dá)VIH后繼續(xù)保持200ms (Tpurst)，之后RESET輸出無效，被其相應(yīng)的上拉或下拉器件強(qiáng)制為高或多或低 電平。掉電時(shí)，當(dāng)Vcc下降到VTH后，RESET腳輸出有效，只要VC01.0V時(shí),RESET輸出保持有效。RESET腳是I/O腳，因此，CAT24Cxxx可以作為外部復(fù)位器件。因此對(duì)外加復(fù)位電路而言，CAT24Cxxx 可以作為一個(gè)信號(hào)檢測(cè)電路。輸入為電平觸發(fā)，當(dāng)RESET檢測(cè)到高電平時(shí)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位時(shí)間，當(dāng)RESET 檢測(cè)到低電位時(shí)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位時(shí)間。圖1復(fù)位輸出時(shí)序看門狗定時(shí)器看門狗定時(shí)器為微控制器提供一個(gè)獨(dú)立的保護(hù)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，由于沒有正確操作，1.6秒后看門 狗定時(shí)溢出，CAT24xxl將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)。通過SDA腳對(duì)看門狗進(jìn)行操作。如果CPU 1.6秒內(nèi)沒有 觸發(fā)SDA，看門狗計(jì)數(shù)器將溢出，給CPU 個(gè)復(fù)位信號(hào)。SDA管腳上電平的任何跳變都會(huì)清零看門狗定時(shí) 器。一旦產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，看門狗定時(shí)器不再計(jì)時(shí)并保持清零狀態(tài)。CAT24Cxx2不具備該功能。硬件數(shù)據(jù)保護(hù)24Cxxx具有以下的數(shù)據(jù)保護(hù)措施，高度保證了數(shù)據(jù)的完整(1) 具有WP寫保護(hù)腳，將WP腳接到Vcc，存儲(chǔ)器被寫保護(hù)（只讀)。(2) 當(dāng)Vcc下降到復(fù)位門檻電平Vra以下時(shí)，E2PROM被寫禁止，直到CAT24Cxxx檢測(cè)到Vcc大于Vra時(shí) 寫禁止才能被解除。復(fù)位門檻電壓工廠為CAT24Cxxx提供了 5種不同的復(fù)位門檻電壓，分別為4.50 V4.75V，4.25V4.50V，3.00V 3.15V，2.85V3.00V，2.55V2.70V。為了工程師設(shè)計(jì)使用的靈活性，CAT24Cxxx可編程選擇復(fù)位門檻電圖2 總線時(shí)序壓。這個(gè)特性允許用戶將當(dāng)前使用的復(fù)位門檻電壓轉(zhuǎn)換成另外四種復(fù)位門檻電壓。一旦復(fù)位門檻電壓設(shè)定 后，即使重復(fù)循環(huán)上電也不會(huì)改變，除非用戶使用編程器改變復(fù)位門檻電壓。然而，只有編程器生產(chǎn)廠家 提供此類功能。圖3寫周期時(shí)序圖4起始/停止時(shí)序功能描述CAT24CXXX支持I2C總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。I2C總線協(xié)議規(guī)定，任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的作為發(fā)送器，任 何從總線接收數(shù)據(jù)的器件為接收器。數(shù)據(jù)傳送由主器件控制，總線的串行時(shí)鐘、起始停止條件均由主控制 器產(chǎn)生。24CXXX為從器件。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或者接收器，但數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送（接收或發(fā)送）模 式由主器件控制。l2C總線協(xié)議定義如下：(1) 只有在總線非忙時(shí)才被允許進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。(2) 在數(shù)據(jù)傳送時(shí)，當(dāng)時(shí)鐘線為高電平，數(shù)據(jù)線必須為固定狀態(tài)，不允許有跳變。時(shí)鐘線為高電平時(shí)， 數(shù)據(jù)線的任何電平變化將被當(dāng)作總線的啟動(dòng)或停止條件。啟始條件起始條件必須在所有操作命令之前發(fā)送。時(shí)鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線電平從高到低的跳變作為I2C 總線的啟動(dòng)信號(hào)。CAT24CXXX 直監(jiān)視SDA和SCL電平信號(hào)直到條件滿足時(shí)才響應(yīng)。停止條件時(shí)鐘線保持高平期間，數(shù)據(jù)線電平從低到高的跳變作為I2C總線的停止信號(hào)。操作結(jié)束時(shí)必須發(fā)送停止 條件。器件地址的約定主器件在發(fā)送啟動(dòng)命令后開始傳送，主器件發(fā)送相應(yīng)的從器件的地址，8位從器件地址的高4位固定為 1010。接下來的3位（見圖5)用來定義存儲(chǔ)器的地址，對(duì)于CAT24C021/022，這三位無意義。對(duì)于 CAT24C041/042,接下來的2位無意義，第三位是地址位高位。CAT24C081/082中，第一位無意義，后兩位 表示地址高位。對(duì)于CAT24C161/162，這三位表示地址位高位。最后一位為讀寫控制位?！?”表示對(duì)從器件進(jìn)行讀操作，“0”表示對(duì)從器件進(jìn)行寫操作。在主器件發(fā) 送啟動(dòng)命令和發(fā)送一字節(jié)從器件地址后，如果從器件地址相吻合，CAT24CXXX發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)（通過SDA 線）。然后CAT24CXXX再根據(jù)讀/寫控制位進(jìn)行讀或?qū)懖僮?。圖5應(yīng)答時(shí)序24C041/0421o10XXa8R/W24C161/1621010a10a9a8R/W圖6從器件尋址應(yīng)答信號(hào)每次數(shù)據(jù)傳送成功后，接收器件發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。當(dāng)?shù)诰艂€(gè)時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)的器件 將SDA下拉為低，通知已經(jīng)接收到8位數(shù)據(jù)。接收到起始條件和從地址后，CAT24CXXX發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào); 如果被選擇為寫操作，每接收到一字節(jié)數(shù)據(jù)，CAT24CXXX發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。當(dāng)接收到讀命令后，CAT24CXXX發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)，然后釋放總線，等待應(yīng)答信號(hào)。一旦接收到應(yīng)答信 號(hào)，它將繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。如果接收到主器件發(fā)送的非應(yīng)答信號(hào)，它結(jié)束數(shù)據(jù)傳送等待停止條件。寫操作字節(jié)寫在字節(jié)寫模式下，主器件發(fā)送起始命令和從器件地址信息給從器件。在從器件響應(yīng)應(yīng)答信號(hào)后，主器件 將要寫入數(shù)據(jù)的地址發(fā)送到CAT24CXXX的地址指針，主器件在收到從器件的應(yīng)答信號(hào)后，再送數(shù)據(jù)到相應(yīng) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)地址。CAT24Cxxx再響應(yīng)一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，主器件產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)；然后，CAT24Cxxx啟動(dòng)內(nèi) 部寫周期。在內(nèi)部寫周期期間，CAT24CXXX不再響應(yīng)主器件的任何請(qǐng)求。頁寫使用頁寫操作時(shí)，最多可以一次向CAT24CXXX中寫入16個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。頁寫操作的初始化字節(jié)寫一 樣，區(qū)別在于傳送了一字節(jié)數(shù)據(jù)后，主器件發(fā)送15個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，每傳送完一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后，CAT24Cxxx 響應(yīng)一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，尋址字節(jié)低位自動(dòng)加1，而高位保持不變。如果主器件在發(fā)送停止信號(hào)前發(fā)送的字節(jié)數(shù)超過16個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，先前寫入的 數(shù)據(jù)被自動(dòng)覆蓋。接收到16字節(jié)數(shù)據(jù)后和主器件發(fā)送的停止信號(hào)后，CAT24CXXX啟動(dòng)內(nèi)部寫周期將數(shù)據(jù)寫 到數(shù)據(jù)區(qū)。ACKACKACK圖7字節(jié)寫時(shí)序BUS ACTIVITY:ASLAVEBYTEJMASTER R ADDRESS ADDRESS (n)DATAnDATA n+1DATAn+15Onn門 丨丨i i i i i i i i i i丨丨丨丨丨i i i r i i謂丨i r 丨丨_i請(qǐng)丨i i rf f i丨i丨i丨i nSDA LINE |sjiiiiiiiiiI I I I I I IL L-l.1.,.1,-1.,IU l II I ILJ圖8頁寫時(shí)序應(yīng)答查詢可以利用內(nèi)部寫周期時(shí)禁止數(shù)據(jù)輸入這一特性。一旦主機(jī)發(fā)送停止位指示主機(jī)操作結(jié)束時(shí)，CAT24Cxxx 起動(dòng)內(nèi)部寫周期。應(yīng)答查詢立即起動(dòng)。包括發(fā)送一個(gè)起始信號(hào)和進(jìn)行寫操作的從器件地址。如果CAT24Cxxx 正在進(jìn)行內(nèi)部寫操作，不會(huì)發(fā)送應(yīng)答信號(hào)。如果CAT24Cxxx已經(jīng)完成了內(nèi)部自寫周期，將發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信 號(hào)，主器件可以繼續(xù)對(duì)CAT24Cxxx進(jìn)行讀寫操作。寫保護(hù)寫保護(hù)操作特性可使用戶避免由于不當(dāng)操作而造成對(duì)存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)部數(shù)據(jù)的改寫，當(dāng)WP管腳接高時(shí)， 整個(gè)寄存器區(qū)全部被保護(hù)起來而變?yōu)橹豢勺x取。CAT24Cxxx可以接收從機(jī)地址和字節(jié)地址，但是裝置在接 收到第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后不發(fā)送應(yīng)答信號(hào)從而避免寄存器區(qū)域被編程改寫。讀操作對(duì)CAT24Cxxx讀操作的初始化方式和寫操作時(shí)一樣，僅把R/W位置為1，有三種可能的讀操作方式： 立即地址讀；選擇地址讀；立即/選擇地址連續(xù)讀。立即地址讀CAT24Cxxx的地址計(jì)數(shù)器內(nèi)容為最后操作字節(jié)的地址加1。也就是說，如果上次讀/寫的操作地址為N， 則立即讀的地址從地址N+1開始。如果N=E (此處CAT24C021/022中E=255，CAT24C041/24C042中E=511， CAT24C081/24C082中E=1023，CAT24C161/24C162中E=2047)，則寄存器將會(huì)翻轉(zhuǎn)到地址0繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)， 在CAT24Cxxx接收到從機(jī)地址以后（Iw=l)，它首先發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，然后發(fā)送8位一字節(jié)的數(shù)據(jù)。主機(jī)設(shè)備不需發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，但是要產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)。選擇地址讀選擇/隨機(jī)讀操作允許主機(jī)對(duì)寄存器的任意字節(jié)進(jìn)行讀操作。主機(jī)首先進(jìn)行一次空寫操作，發(fā)送起始條 件、從機(jī)地址和它想讀取的字節(jié)數(shù)據(jù)的地址，在CAT24Cxxx應(yīng)答以后，主機(jī)重新發(fā)送起始條件位和從機(jī)地 址位，此時(shí)R/W置為“1”。CAT24Cxxx響應(yīng)并發(fā)送應(yīng)答信號(hào)然后輸出要求的8位字節(jié)數(shù)據(jù)。主機(jī)不發(fā)送 信號(hào)應(yīng)答，但是產(chǎn)生一個(gè)停止位。連續(xù)讀在連續(xù)讀方式中，首先執(zhí)行立即讀或選擇字節(jié)讀操作。在CAT24Cxxx發(fā)送完8位一字節(jié)數(shù)據(jù)后，主機(jī) 產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)來響應(yīng)，告知CAT24CXXX主機(jī)要求更多的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)每個(gè)主機(jī)產(chǎn)生的應(yīng)答信號(hào)CAT24Cxxx 將發(fā)送一個(gè)8位的數(shù)據(jù)字節(jié)。當(dāng)主機(jī)