原创 AVR学习日志(四十八)—学习使用单片机自带的EEPROM

源程序与电路图在附件中：

     EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)，即电可擦可编程只读存储器，它是一种掉电后数据不丢失的存储器。ATmega8515单片机内部包含512字节的EEPROM数据存储器。它是作为一个独立的数据空间而存在的，可以按字节读写。EEPROM的访问由地址寄存器（EEARH/EEARL）、数据寄存器(EEDR)和控制寄存器(EECR)决定。EEPROM地址寄存器-EEARH与EEARL指定了512字节的EEPROM空间。EEPROM地址是线性的，从0到511。EEAR的初值没有定义。在请问EEPROM之前必须为其赋予正确的数据，懒猫建议从地址0X0001开始。对于EEPROM数据寄存器-EEDR主要作用是把要写入的数据赋值给EEDR,把要从地址单元中读出的值，要从EEAR中读取出来，就相当于一个人事中介。EEPROM控制寄存器-EECR,顾名思义当然是控制EEPROM的读写操作的了。注意在CPU写FLASH存储器的时候不能对EEPROM进行编程。

    今天就学习使用8515内部的EEPROM写的小程序试一下。测试的电路主要有两部分组成按键与数码显示。按键部分包括三个按键，K1主要负责向EEPROM中写入1-20这20个数，K2是负责向EEPROM中写入随机的20个数，K3主要负责是把写入的数据读出来，并在数码管上显示。另外还加了一个小小的蜂鸣器，在操作成功后都会叫一下。其整体电路如下所示：参看附件（图1-1 硬件电路图）

    好了硬件介绍完了，说说软件吧，软件也不是太难，主要就是数码显示，按键处理，至于今天主要做的EEPROM读写操作，我用的是GCC自己的库函数，它是在avr/eeprom.h这个头文件中有定义，其实很多就是宏定义，如果你想了解最好自己看看这个头文件。如果你想好好运用GCC，懒猫建议最好把avr-lib-manual数据手册读一下，虽然是英文的，但慢慢啃它还是能啃动的。关于avr/eeprom.h这个文件也在手册中有介绍，大概在242-244页，如果你看avr/eeprom.h,不太理解的可以到这个手册中看一下。

好了，下面贴上懒猫的程序：

/**************************************************************************

//文件名称：EEPROM_TEST.c

//功    能：学习使用单片机内部EEPROM

//作    者：懒猫爱飞

//建立日期：2010.11.02

//备    注：MCU-ATmega8515 开发环境-winavr100110  Crystal-8MHz

**************************************************************************/

#include <avr/io.h>

#include <inttypes.h> //关于数据类型的一些定义

#include <stdint.h>    //同样是一些数据类型的定义

//#include <avr/interrupt.h> //---这个程序用不上---

#include <util/delay.h>

#include <avr/eeprom.h>

#include <stdlib.h>

#define KEY_W    (PIND & _BV(PB0))    //第一个按键向EEPROM中写入1-20个数据

#define KEY_WS   (PIND & _BV(PB1))    //第二个按键向EEPROM中写入随机数组

#define KEY_D    (PIND & _BV(PB2))    //第三个按键让数码管循环显示

#define Display_Data    PORTA                     //A口发送数据

#define On_Dis(N)       PORTC &= ~_BV(N)          //显示第的位数

#define Show_Off()      PORTC |= _BV(0) | _BV(1)  //关闭所有的数码管

#define Beep_Ring()          PORTC ^= _BV(PC7) //Buzzer 连接在C端口的第七脚

int8_t Current_Data = 0;   //当前读出的数据

int8_t Loop_Show_Flag = 0; //循环显示标志

int16_t Current_Read_Addr = 0x0001; //当前读取的地址

 //将字节变量eepromx分配在EEPROM存储器（地址不透明）

int8_t eepromx __attribute__((section("eeprom")));

uint8_t EEMEM eeprom_array[] =

{

    0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0x0e,0x0f,0x1a,0x1b,0x1c,0x1d,0x1e,0x1f,

    0x2a,0x2b,0x2c,0x2d,0x2e,0x2f,0x2a,0x2b,0x2c,0x2d,0x2e,0x2f

};

//共阴极数码管显示码0-9黑屏

const uint8_t Dis_Code[] =

{

    0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00

};

//显示缓存

uint8_t Dis_Buf[]={0,0};

/**************************************************************************

//函数名称：void port_init(void)

//功    能：端口初始化

//入口参数：NULL

//出口参数：NULL

//备    注：NULL

**************************************************************************/

void port_init(void)

{

    DDRA  = 0xff; //端口A用于向数码管中发送数据

    PORTA = 0x00; //初始化时把数码管关掉

    DDRC  |= (_BV(PC0))|(_BV(PC1))|(_BV(PC7));  //PC0-数码管1、PC1-数码管2、PC7-Buzzer

    PORTC = 0x00;

    DDRD  = 0x00;  //D口接三个按键

    PORTD = 0x07; 

}

/**************************************************************************

//函数名称：void Beep_Play(void)

//功    能：蜂鸣器蜂鸣程序

//入口参数：NULL

//出口参数：NULL

//备    注：NULL

**************************************************************************/

void Beep_Play(void)

{

    int8_t cunt = 0;

    for(cunt=0; cunt<100; cunt++)

    {

        Beep_Ring();      //连续响20次

        _delay_ms(1);

    }

}

/**************************************************************************

//函数名称：void Show_Display(void)

//功    能：显示函数

//入口参数：NULL

//出口参数：NULL

//备    注：NULL

**************************************************************************/

void Show_Display(void)

{

    Show_Off();//消隐一下

    Display_Data = Dis_Code[Dis_Buf[1]]; //显示十位

    On_Dis(0);

    _delay_ms(5);

    Show_Off();//消隐一下

    Display_Data = Dis_Code[Dis_Buf[0]]; //显示个位

    On_Dis(1);

    _delay_ms(5);

}

/**************************************************************************

//函数名称：void Key_Ctrl(void)

//功    能：按键处理程序

//入口参数：NULL

//出口参数：NULL

//备    注：NULL

**************************************************************************/

void Key_Ctrl(void)

{

    int8_t i;  //做一些临时循环变量用

    //start:

    //------------KEY_D：显示按键------------------//

    if(!KEY_D) //KEY_D：显示按键，所有按键都是采用上升沿有效

    {

        while(!KEY_D);

        Current_Read_Addr = 0x0001; //从地址0x0001开始读取数据

        eeprom_busy_wait();  //宏定义在stdlib.h这个头文件中

        Current_Data = eeprom_read_byte((int8_t*)Current_Read_Addr); //读取当前地址数据

        /*

          因为写入的数据都是不超过100，如果读0x0001时出现0xff，说明未写入新数据，这时循

          环标志Loop_Show_Flag为关闭，否则要打开显示标志。

        */

        if(Current_Data != 0xff)

        {

            Loop_Show_Flag = 1;

        }

        Beep_Play(); //读取完毕响铃

    }      

    //------------KEY_W：写入1-20数据------------------//

    if(!KEY_W)

    {

        while(!KEY_W);

        Loop_Show_Flag = 0; //当要写数据时，关闭显示

        for(i=0; i<=20; i++) //前20个地址写入1-20这20个数

        {

            eeprom_busy_wait();

            eeprom_write_byte((int8_t*)i,(int8_t)i);

        }

        //再向EEPROM中写一个数据21，地址不确定

        eeprom_busy_wait();

        eeprom_write_byte(&eepromx,0x15);

        Beep_Play(); //操作完毕响铃

    }

    //------------KEY_WS：写入21个随机数据------------------//

    if(!KEY_WS)

    {

        while(!KEY_WS);

        Loop_Show_Flag = 0; //当要写数据时，关闭显示

        for(i=0; i<=20; i++) //前20个地址写入20个随机数据

        {

            eeprom_busy_wait();

            eeprom_write_byte((int8_t*)i,rand()%100);

        }

        //再向EEPROM中写一个随机数据，地址也不确定

        eeprom_busy_wait();

        eeprom_write_byte(&eepromx,rand()%100);

        Beep_Play(); //操作完毕响铃

    }

    //------------调度显示------------------//

    if(Loop_Show_Flag)

    {

        eeprom_busy_wait();

        if(Current_Read_Addr != 21) //前20个数是从0x0001-0x0020中读出

        {

            Current_Data = eeprom_read_byte((int8_t*)Current_Read_Addr);

        }

        else                       //第二十一个数从eepromx这介地址中读取

        {

            Current_Data = eeprom_read_byte(&eepromx);

        }

        Dis_Buf[1] = Current_Data/10;

        Dis_Buf[0] = Current_Data%10;

        for(i=0; i<30; i++)

        {

            Show_Display();

            if((!KEY_W) || (!KEY_WS)) //如果此时有新有数据写入，关闭数码码管

            {

                Loop_Show_Flag = 0;

                Show_Off(); //关闭数码码管,等待数据更新后重新显示

                break;

                //goto start; //最好不要作用跳转语句

            }

        }

        Current_Read_Addr = Current_Read_Addr%21 + 1; //地址循环递增   

    }

}

/**************************************************************************

//函数名称：int main(void)

//功    能：主程序

//入口参数：NULL

//出口参数：0

//备    注：NULL

**************************************************************************/

int main(void)

{

    /*

    Dis_Buf[0] = 2; //用于测试显示函数

    Dis_Buf[1] = 5;

    */

    port_init();

    srand(200); //设置随机种子，此函数在stdlib.h中有定义

    //Beep_Play(); //用于测试蜂鸣函数，调试时使用

    while(1)

    {

        Key_Ctrl();

        /*这之间的函数用于测试eeprom的操作函数

        eeprom_busy_wait();

        eeprom_write_byte((int8_t* )0x02,89);

        eeprom_busy_wait();

        Dis_Buf[1] = eeprom_read_byte((int8_t* )0x02)/10;

        Dis_Buf[0] = eeprom_read_byte((int8_t* )0x02)%10;

        */

        //Show_Display(); //用于测试显示函数,调试时使用

    }

    return 0;

}    

程序可能稍微有点长，不过不是太复杂，可以一块一块的看，应该很容易理解的哦^_^

再喊一下口号，鼓励一下自己：

每天进步一点点，开心多一点^_^