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/*********************************************** **** AVR 內(nèi)部EEPROM讀寫范例 *** **** 編譯器：WINAVR20050214 *** ***********************************************/ /* 本程序簡(jiǎn)單的示范了如何使用ATMEGA16的EERPOM EEPROM的簡(jiǎn)介 EEPROM的寫操作 EEPROM的讀操作 出于簡(jiǎn)化程序考慮，各種數(shù)據(jù)沒有對(duì)外輸出，學(xué)習(xí)時(shí)建議使用JTAG ICE硬件仿真器。 在打開調(diào)試文件到JTAG后，打開Debug -> JTAG ICE Options菜單，然后在JTAG ICE Properties中點(diǎn)擊Dbug頁面，將preserve eeprom選項(xiàng)選中。 在每次仿真調(diào)試時(shí)候，就保護(hù)EEPROM內(nèi)容了。否則，會(huì)按照默認(rèn)設(shè)置擦除EEPROM的內(nèi)容。 由于定義了EEPROM變量，JTAG調(diào)試時(shí)會(huì)詢問是否初始化EEPROM,請(qǐng)選擇[否]，EEPROM的數(shù)據(jù)也可以在view->memory，選Eeprom窗口下察看 */ ＃i nclude ＃i nclude ////時(shí)鐘定為內(nèi)部1MHz,F_CPU=1000000 時(shí)鐘頻率對(duì)程序的運(yùn)行沒什么影響 /* GCCAVR(avr-libc)里面自帶了EEPROM的讀寫函數(shù)。 下面列舉部分常用函數(shù)(原型) #define eeprom_is_ready() bit_is_clear(EECR, EEWE) 檢測(cè)EEPROM是否準(zhǔn)備好。OK返回1（返回EEWE位） #define eeprom_busy_wait() do {} while (!eeprom_is_ready()) 等待EEPROM操作完成 extern uint8_t eeprom_read_byte (const uint8_t *addr); 讀取指定地址的一個(gè)字節(jié)8bit的EEPROM數(shù)據(jù) extern uint16_t eeprom_read_word (const uint16_t *addr); 讀取指定地址的一個(gè)字16bit的EEPROM數(shù)據(jù) extern void eeprom_read_block (void *buf, const void *addr, size_t n); 讀取由指定地址開始的指定長(zhǎng)度的EEPROM數(shù)據(jù) extern void eeprom_write_byte (uint8_t *addr, uint8_t val); 向指定地址寫入一個(gè)字節(jié)8bit的EEPROM數(shù)據(jù) extern void eeprom_write_word (uint16_t *addr, uint16_t val); 向指定地址寫入一個(gè)字16bit的EEPROM數(shù)據(jù) extern void eeprom_write_block (const void *buf, void *addr, size_t n); 由指定地址開始寫入指定長(zhǎng)度的EEPROM數(shù)據(jù)，但不支持部分AVR，原文如下： \note This library will \e not work with the following devices since these devices have the EEPROM IO ports at different locations: - AT90CAN128 - ATmega48 - ATmega88 - ATmega165 - ATmega168 - ATmega169 - ATmega325 - ATmega3250 - ATmega645 - ATmega6450 在程序中對(duì)EEPROM 操作有兩種方式： 方式一：直接指定EERPOM 地址 即讀寫函數(shù)的地址有自己指定，用于需要特定數(shù)據(jù)排列格式的應(yīng)用中 方式二：先定義EEPROM 區(qū)變量法 在這種方式下變量在EEPROM 存儲(chǔ)器內(nèi)的具體地址由編譯器自動(dòng)分配。 相對(duì)方式一，數(shù)據(jù)在EEPROM 中的具體位置是不透明的。 為EEPROM 變量賦的初始值，編譯時(shí)被分配到.eeprom 段中，可用avr-objcopy 工具從.elf文件中提取并產(chǎn)生ihex 或binary 等格式的文件， 從而可以使用編程器或下載線將其寫入到器件的EEPROM 中。實(shí)際上WINAVR 中MFILE 生成的MAKEFILE 已經(jīng)為我們做了這一切。它會(huì)自動(dòng)生成以 “.eep” 為后綴的文件，通常它是iHex 格式(這次測(cè)試發(fā)現(xiàn) 分配地址是從0x0000開始的，故增加了一個(gè)EEPROM變量Evalvoid[16])，如果同時(shí)使用方式1和2，請(qǐng)注意防止地址重疊,自己指定的地址應(yīng)該選在后面。 */ //全局變量 unsigned char EDATA; unsigned char ORGDATA[16]={0x00,0x02,0x04,0x06,0x08,0x0A,0x0C,0x0E, 0x01,0x03,0x05,0x07,0x09,0x0B,0x0D,0x0F}; //原始數(shù)據(jù) unsigned char CMPDATA[16]; //比較數(shù)據(jù) //仿真時(shí)在watch窗口，監(jiān)控這些全局變量。 //EEPROM 變量定義 unsigned char Evalvoid[16] __attribute__((section(".eeprom"))); //這個(gè)沒用到 unsigned char Eval[16] __attribute__((section(".eeprom"))); int main(void) { eeprom_write_byte (0x40,0xA5); //向EEPROM的0x40地址寫入數(shù)據(jù) 0xA5 EDATA=eeprom_read_byte (0x40); //讀出，然后看看數(shù)據(jù)對(duì)不對(duì)？ //上面兩句編譯是有如下警告，但不必理會(huì) //EEPROM_main.c:103: warning: passing arg 1 of `eeprom_write_byte' makes pointer from integer without a cast //EEPROM_main.c:104: warning: passing arg 1 of `eeprom_read_byte' makes pointer from integer without a cast eeprom_write_block (&ORGDATA[0], &Eval[0], 16); //塊寫入 //看看EEPROM數(shù)據(jù)是否是能失電永久保存，可以注釋上面這句程序(不寫入，只是讀出)，然后編譯，燒寫,斷電(一段時(shí)間),上電,調(diào)試。 eeprom_read_block (&CMPDATA[0],&Eval[0], 16); //塊讀出,然后看看數(shù)據(jù)對(duì)不對(duì)？ while (1); } /* ATmega16 包含512 字節(jié)的EEPROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。它是作為一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)空間而存在的，可以按字節(jié)讀寫。EEPROM的壽命至少為100,000 次擦除周期。EEPROM的訪問由地址寄存器EEAR、數(shù)據(jù)寄存器EEDR和控制寄存器EECR決定。也可以通過ISP和JTAG及并行電纜來固化EEPROM數(shù)據(jù)。 EEPROM數(shù)據(jù)的讀�。� 當(dāng)EEPROM地址設(shè)置好之后，需置位EERE以便將數(shù)據(jù)讀入EEDR。 EEPROM數(shù)據(jù)的讀取需要一條指令，且無需等待。 讀取EEPROM后CPU 要停止4 個(gè)時(shí)鐘周期才可以執(zhí)行下一條指令。 注意:用戶在讀取EEPROM 時(shí)應(yīng)該檢測(cè)EEWE。如果一個(gè)寫操作正在進(jìn)行，就無法讀取EEPROM，也無法改變寄存器EEAR。 EEPROM數(shù)據(jù)的寫入： 1、 EEPROM的寫訪問時(shí)間(自定時(shí)時(shí)間，編程時(shí)間) 自定時(shí)功能可以讓用戶軟件監(jiān)測(cè)何時(shí)可以開始寫下一字節(jié)。(可以采用中斷方式) 經(jīng)過校準(zhǔn)的1MHz片內(nèi)振蕩器用于EEPROM定時(shí),不倚賴CKSEL熔絲位的設(shè)置。 改變OSCCAL寄存器的值會(huì)影響內(nèi)部RC振蕩器的頻率因而影響寫EEPROM的時(shí)間。 EEPROM自定時(shí)時(shí)間約為8.5 ms 即1MHz片內(nèi)振蕩器的8448個(gè)周期 注意：這個(gè)時(shí)間是硬件定時(shí)的，數(shù)值比較保險(xiǎn)，其實(shí)真正的寫入時(shí)間根本就用不了8.5mS那么長(zhǎng),而且跟電壓有關(guān)，但芯片沒有提供其他的檢測(cè)編程完成的方法 這個(gè)問題表現(xiàn)在舊版的AT90S系列上面，由于沒有自定時(shí)，數(shù)值定得太短，ATMEL給人投訴到頭都爆，呵呵！ 參考：《用ATmega8535替換AT90S8535》文檔里面的寫EEPROM定時(shí)的改進(jìn)： 在AT90S8535中寫EEPROM的時(shí)間取決于供電電壓，通常為2.5ms@VCC=5V，4ms@VCC=2.7V。 ATmega8535中寫EEPROM的時(shí)間為8448個(gè)校準(zhǔn)過的RC振蕩器周期 (與系統(tǒng)時(shí)鐘的時(shí)鐘源和頻率無關(guān))。 假定校準(zhǔn)過的RC振蕩器為1.0MHz，則寫時(shí)間的典型值為8.4ms，與VCC 無關(guān)。 2、為了防止無意識(shí)的EEPROM 寫操作，需要執(zhí)行一個(gè)特定的寫時(shí)序(如果使用編譯器的自帶函數(shù)，無須自己操心)寫時(shí)序如下( 第3 步和第4 步的次序并不重要)： ①等待EEWE 位變?yōu)榱?/P> ②等待SPMCSR 中的SPMEN 位變?yōu)榱?/P> ③將新的EEPROM 地址寫入EEAR( 可選) ④將新的EEPROM 數(shù)據(jù)寫入EEDR( 可選) ⑤對(duì)EECR 寄存器的EEMWE 寫"1"，同時(shí)清零EEWE ⑥在置位EEMWE 的4 個(gè)周期內(nèi)，置位EEWE 經(jīng)過寫訪問時(shí)間之后，EEWE 硬件清零。 用戶可以憑借這一位判斷寫時(shí)序是否已經(jīng)完成。 EEWE 置位后，CPU要停止兩個(gè)時(shí)鐘周期才會(huì)運(yùn)行下一條指令。 注意： 1、在CPU 寫Flash 存儲(chǔ)器的時(shí)候不能對(duì)EEPROM 進(jìn)行編程。 在啟動(dòng)EEPROM 寫操作之前軟件必須檢查 Flash 寫操作是否已經(jīng)完成 步驟(2) 僅在軟件包含引導(dǎo)程序并允許CPU對(duì)Flash 進(jìn)行編程時(shí)才有用。 如果CPU 永遠(yuǎn)都不會(huì)寫Flash，步驟(2) 可省略。 2、如果在步驟5 和6 之間發(fā)生了中斷，寫操作將失敗。 因?yàn)榇藭r(shí)EEPROM 寫使能操作將超時(shí)。 如果一個(gè)操作EEPROM的中斷打斷了另一個(gè)EEPROM操作，EEAR 或EEDR寄存器可能被修改，引起EEPROM 操作失敗。 建議此時(shí)關(guān)閉全局中斷標(biāo)志I。 經(jīng)過寫訪問時(shí)間之后，EEWE 硬件清零。用戶可以憑借這一位判斷寫時(shí)序是否已經(jīng)完成。 EEWE 置位后，CPU要停止兩個(gè)時(shí)鐘周期才會(huì)運(yùn)行下一條指令。 在掉電休眠模式下的EEPROM寫操作： 若程序執(zhí)行掉電指令時(shí)EEPROM 的寫操作正在進(jìn)行， EEPROM 的寫操作將繼續(xù)，并在指定的寫訪問時(shí)間之前完成。 但寫操作結(jié)束后，振蕩器還將繼續(xù)運(yùn)行，單片機(jī)并非處于完全的掉電模式。因此在執(zhí)行掉電指令之前應(yīng)結(jié)束EEPROM 的寫操作。 防止EEPROM數(shù)據(jù)丟失： 若電源電壓過低，CPU和EEPROM有可能工作不正常，造成EEPROM數(shù)據(jù)的毀壞(丟失)。 **這種情況在使用獨(dú)立的EEPROM 器件時(shí)也會(huì)遇到。因而需要使用相同的保護(hù)方案。 由于電壓過低造成EEPROM 數(shù)據(jù)損壞有兩種可能：一是電壓低于EEPROM 寫操作所需要的最低電壓；二是CPU本身已經(jīng)無法正常工作。 EEPROM 數(shù)據(jù)損壞的問題可以通過以下方法解決：當(dāng)電壓過低時(shí)保持AVR RESET信號(hào)為低。這可以通過使能芯片的掉電檢測(cè)電路BOD來實(shí)現(xiàn)。如果BOD電平無法滿足要求則可以使用外部復(fù)位電路。若寫操作過程當(dāng)中發(fā)生了復(fù)位，只要電壓足夠高，寫操作仍將正常結(jié)束。(EEPROM在2V低壓下也能進(jìn)行寫操作---有可以工作到1.8V的AVR芯片) 掉電檢測(cè)BOD的誤解： AVR自帶的BOD(Brown-out Detection)電路，作用是在電壓過低(低于設(shè)定值)時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，防止CPU意外動(dòng)作。 對(duì)EEPROM的保護(hù)作用是當(dāng)電壓過低時(shí)保持RESET信號(hào)為低，防止CPU意外動(dòng)作，錯(cuò)誤修改了EEPROM的內(nèi)容 而我們所理解的掉電檢測(cè)功能是指 具有預(yù)測(cè)功能的可以進(jìn)行軟件處理的功能。 例如，用戶想在電源掉電時(shí)把SRAM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到EEPROM，可行的方法是外接一個(gè)在4.5V翻轉(zhuǎn)的電壓比較器(VCC=5.0V,BOD=2.7V)，輸出接到外部中斷引腳(或其他中斷)一但電壓低于4.5V,馬上觸發(fā)中斷，在中斷服務(wù)程序中把數(shù)據(jù)寫到EEPROM中保護(hù)起來。 注意：寫一個(gè)字節(jié)的EEPROM時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8mS，所以不能寫入太多數(shù)據(jù)，電源濾波電容也要選大一些。 */
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