原创 【TI博客大赛】基于MSP430单片机的串行存储器接口设计

在单片机的应用中，可以利用串行存储器存储一些配置信息或者运行参数。本文介绍MSP430单片机与串行存储器芯片24LC02B的接口设计。

MSP系列单片机中，某些MSP430单片机（如MSP430F15X、MSP430F16X）带有I2C模块，利用单片机自带的I2C模块不仅很容易与串行存储器（本系统采用24LC02B）进行接口，而且接口非常简单，如下图1为系统框图：

图1（系统框图）

一、硬件电路的设计

系统的硬件系统相对简单，主要有电源电路、复位键控电路、串行存储器电路和单片机电路。由于电源电路和复位键控电路在扫描键盘电路中介绍过，在此不作详细介绍，读者可以参阅扫描键盘电路中的电路设计。

24LC02B芯片介绍

在介绍具体的电路之前，首先介绍24LC02B芯片。本系统介绍的24LC02B芯片是由Microchip公司生产的，该芯片具有以下特点：

采用单电源供电，电压范围为2.5v-5.4v

低功耗，工作时，典型的电流值是1mA，芯片不工作时，典型的电流值是1uA，

以256字节为单位组成一块，

I2C总线接口，

页写缓冲区高达8字节，

具有写保护功能，这样可以作为只读ROM使用，

数据可以保存200年以上，

为了便于硬件电路的设计，下面给出该芯片的管脚图，如图2所示：

图2（24LC02B芯片管脚图）

由图2可以看到，该芯片有8个管脚，这样使用起来比较简单，只需要配以简单的外围电路，下面是具体的管脚功能：

A0：地址线，用来进行器件寻址使用。

A1：地址线，用来进行器件寻址使用。

A2：地址线，用来进行器件寻址使用。

GND：电源地。

SDA：串行数据输入/输出脚，此管脚通常用一个电阻进行上拉。

SCL：串行时钟输入脚，由于在SCL上升/下降沿处理信号，要特别注意SCL信号的上升/下降时间，此管脚通常用一个电阻进行上拉。

WP：写保护管脚，如果该管脚接高电平，则处于写保护状态；如果该管脚接低电平，则可以进行读写。

Vcc：电源管脚。

2、串行存储电路

24LC02B主要通过I2C实现与单片机的链接，具体的电路如图3所示：

图3（串行存储电路）

由图3可以看到。24LC02B的第7管脚（写保护管脚）接地，使该芯片时钟处于可读可写状态。在实际设计的时候，也可以将WP管脚与单片机的1个一般I/O端口进行相接，通过单片机来控制24LC02B的写保护状态。24LC02B的A0、A1和A2都接地，表示该器件的地址是000。由于I2C是总线工作方式，该总线上可以挂有很多器件，所以总线上的每个器件都应该有自己的地址，这样才能实现寻址操作。24LC02B的SCL和SDA管脚分别接单片机（MSP430F169）的P3.3和P3.1进行连接，链接的方式是I2C总线方式。在设计时，需要将SCL和SDA分别通过一个10K的电阻将其电位拉高，以满足I2C的工作条件。此外，为了减小电源的干扰，还需在24LC02B的电源输入端加上一个0.1uF的电容滤波。单片机电路如图4所示：

图4（单片机电路）

二、软件的设计

   该系统的软件主要就是24LC02B的读写程序。由于对24LC02B的读/写是通过I2C实现的，因此有必要先熟悉一下I2C协议。

您可以由此下载本系统的所有源程序：