铁电存储器FM24C16原理及其在多MCU系统中的应用

任意读的操作过程给予说明：执行写操作到写人数据前，也就是在收到输入字节单元地址后的从应答后，MCU再发送起始位，然后发送从器件固定地址(1010)、3b页选择位和读控制位1，在收到从应答后，MCU从FM24C16里面读出1 B的数据。如果只读1 B的数据，则MCU发送一个无需应答信号，然后发送停止位结束读操作。如果是页面读，MCU就发一个主应答信号，继续读下一个字节数据，直到读出最后一个字节数据后，MCU发出无需应答信号和停止位结束读操作。

在对FM24C16进行读、写操作的过程中，应该注意以下2个问题：

(1)时序问题，这主要是指SDA，SCL的高低电子的时序。如果在读、写过程中时序不对或者不稳定，都会引起读、写失败，所以为了保证稳定，可以在程序中适当加入NOP语句延时，但不要过多，以免影响读、写速度。

(2)SDA数据只能在SCL为低期间变化，在SCL为高期间，SDA数据要保持不变否则会被错误地认为是控制位而不是数据位，导致读、写失败。

3、应用接口及程序

FM24C16与单片机接口电路非常简单，下面以碳控仪系统中的应用为例给予说明，并给出部分子程序。应用接口图如图2所示，系统中采用2片AT89C55单片机，用其P2．0和P2．1口与SDA，SCL相连接，在SDA和SCL引脚接1．8kΩ的上拉电阻到+5V，工作
电源也为+5V，WP引脚接电源地以保证可以任意写入数据。2片AT89C55用P1．0，P1．1作为通讯口，来确定谁操作FM24C16：片1操作前，检测P1．0口，如果为高，则置低P1．1口，向片2发出占用FM24C16信号，然后再检测P1．0口，还为高，则进入操作，若为低，则退出操作并把P1．1口置高；如果P1．0口为低，则说明片2占用FM24C16，片1就放弃操作，等待下次查询和操作。片2的操作相对应于片1。这样，FM24C16不仅作为了公共数据区，而且也成为了2片MCU的一个模拟的通讯口，而且理论上来说，1片FM24C16上可以挂很多MCU，而可以省去不必要的MCU间的通讯。这就需要FM24C16承受快速、频繁读写，这是其他E2PROM望尘莫及的。

下面给出FM24C16的页面写和任意字节读汇编子程序。程序经过应用验证，效果良好(为保证稳定性，可以在相应地方加入空语句以延时)。

页面写子程序：
PAGE-WR： ACALL START_BIT
MOV A，#10100000B
MOV R7，#4
ACALL SHFTO
；SHFTO为送位子程序，以上3行送
1010到FM24C16
MOV A，#20H
MOV R7，#3
ACALL SHFTO
；以上3行确定写FM24C16的00l页
MOV A，#00H
MOV R7，#1
ACALL SHFTO ；以上3行送写控制位0
ACALL SlAVE_ACK
；SLAVE-ACK为从应答子程序，在此检测
从应答位
MOV A，#00H
MOV R7，#8
ACALL SHFTO
；以上3行确定写入数据首地址为00H
ACALLSLAVE-ACK ；检测从应答位
MOV R0，#00H ；R0中为被写人数据
所在单元首地址
MOV R4，#7FH ；R4中为写入字节数
(现为256B)
NEXT-DATA：MOV A，@R0 ；调入第1个写入数据
INC R0 ；R0指向第2个数据所在单元地址
MOV R7，#8
ACALL SHFTO；写入数据
ACALL SLAVE-ACK ；检测从应答位
DJNZ R4，NEXT-DATA
；循环写入下一个字节数据
ACALL STOP-BIT
；STOP-BIT为停止位，结束写操作(此处没有写延时等待)
RET ；返回，程序结束

读任意地址子程序：
SELECT-RD：ACALL START-BIT
ACALL START-BIT
MOV A，#10100000B
MOV R7，#4
ACALL SHFTO
MOV A，#20H
MOV R7，#3
ACALL SHFTO
MOV A，#0FOH
MOV R7，#1
ACALL SHFTO
ACALL SlAVE-ACK
MOV R5，#00H
MOV R7，#8
ACALL SHFTO
ACALL SlAVE-ACK
；以上为伪写，确定读FM24C16的001
00H单元数据
ACALL START-BIT
MOV A，#10100000B
MOV R7，#4
ACALL SHFTO
MOV A，#20H
MOV R7，#3
ACALL SHFTO
MOV A，#0FOH
MOV R7，#1
ACALL SHFTO ；上面3行送读控制位1
ACALL SlAVE-ACK
MOV R5，#00H ；清R5，以存储读出数据
MOV R7，#8 ；R7作读出位记数器
CLOCK8： SETB SCL
MOV C，SDA
CLR SCL
MOV A，R5
RLC A
MOV R5，A
；以上6行读出FM24C16送来的1位
DJNZ R7，CLOCK8 ；循环读出1B数据
ACALL NO_ACK
；NO_ACK为无需应答位子程序
ACLL STOP_BIT ；停止
RET ；程序结束