AT24C04存储芯片如何进行擦除操作？

摘要： AT24C04是一种由Atmel公司生产的EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）芯片，具有4Kbit的存储容量，基于I2C总线协议，适用于嵌入式系统中的数据存储，与AT24C02...

AT24C04是一种由Atmel公司生产的EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）芯片，具有4Kbit的存储容量，基于I2C总线协议，适用于嵌入式系统中的数据存储，与AT24C02相比，其存储空间加倍，共有512字节，分成了两部分，每部分256字节，AT24C04可以通过A1和A2引脚选择不同的器件地址，使得最多可以在同一个I2C总线上连接4个独立的AT24C04芯片。

一、AT24C04的基本特性

存储容量：4Kbit（512字节），分为两个256字节的存储区域。

接口协议：I2C总线协议，支持标准模式（100kHz）和快速模式（400kHz）。

电源电压：1.8V至5.5V。

写保护功能：通过WP（Write Protect）引脚实现，当WP接高电平时，前256字节的数据被写保护，只能读取，不能写入；后256字节可以进行读写操作。

封装形式：常见的有8引脚的PDIP或SOIC封装。

二、AT24C04的引脚定义及功能

三、AT24C04的读写操作

1. 写操作

字节写入：每次写入一个字节的数据到指定地址。

页写入：在一个写周期内可以写入多个字节的数据，但不超过一页的大小（对于AT24C04，一页大小为16字节）。

2. 读操作

立即读：读取当前地址的数据，不需要设置地址。

随机读：先设置地址，然后读取该地址的数据。

顺序读：从指定地址开始，连续读取多个字节的数据。

四、AT24C04的擦除操作

AT24C04并没有专门的“擦除”命令，由于它是一款EEPROM芯片，数据是以字节或页为单位进行写入的，在写入新数据时，如果该地址已经有数据存在，那么原有的数据将被自动覆盖，通常不需要手动执行擦除操作，直接写入新数据即可完成“擦除”并更新原有数据的过程。

需要注意的是，虽然EEPROM没有像Flash那样需要先擦除再写入的限制，但其写操作次数是有限的（对于AT24C04，典型值为100万次），在实际应用中应合理规划数据的写入频率和内容，以延长芯片的使用寿命。

五、示例代码

以下是一个简单的基于I2C接口的AT24C04写入和读取操作的示例代码（假设使用STM32微控制器）：

#include "stm32f4xx_hal.h"
#define AT24CXX_ADDRESS 0xA0 // AT24C04芯片的I2C地址
// I2C初始化函数
void I2C_Init(void) {
    // 配置I2C接口的相关参数...
}
// 向AT24C04写入一个字节的数据
void AT24CXX_WriteOneByte(uint16_t WriteAddr, uint8_t DataToWrite) {
    HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c, (AT24CXX_ADDRESS << 1) | 0, &WriteAddr, 1, HAL_MAX_DELAY);
    HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c, (AT24CXX_ADDRESS << 1) | 1, &DataToWrite, 1, HAL_MAX_DELAY);
}
// 从AT24C04读取一个字节的数据
uint8_t AT24CXX_ReadOneByte(uint16_t ReadAddr) {
    uint8_t data;
    HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c, (AT24CXX_ADDRESS << 1) | 0, &ReadAddr, 1, HAL_MAX_DELAY);
    HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c, (AT24CXX_ADDRESS << 1) | 1, &data, 1, HAL_MAX_DELAY);
    return data;
}
int main(void) {
    HAL_Init();
    I2C_Init();
    // 示例：向AT24C04的0x00地址写入数据0xAB
    AT24CXX_WriteOneByte(0x00, 0xAB);
    // 示例：从AT24C04的0x00地址读取数据
    uint8_t data = AT24CXX_ReadOneByte(0x00);
    // 输出读取到的数据
    while (1) {
        printf("Read Data: %X
", data);
        HAL_Delay(1000);
    }
}

六、常见问题解答（FAQs）

Q1：AT24C04的写保护功能是如何工作的？

A1：AT24C04的写保护功能通过WP（Write Protect）引脚实现，当WP引脚接高电平时，芯片的前256字节（地址范围0x000xFF）的数据被写保护，只能读取，不能写入；而后256字节（地址范围0x1000x1FF）的数据则可以进行正常的读写操作，如果需要对整个芯片进行写操作，可以将WP引脚接低电平。

Q2：如何在同一I2C总线上连接多个AT24C04芯片？

A2：在同一I2C总线上连接多个AT24C04芯片时，可以通过设置芯片的A1和A2引脚来选择不同的器件地址，将第一个芯片的A1和A2引脚都接低电平（GND），其器件地址为0xA0；将第二个芯片的A1引脚接高电平（VCC），A2引脚接低电平，其器件地址为0xA2；依此类推，最多可以连接4个AT24C04芯片，在通信时，通过发送不同的器件地址来选择与哪个芯片进行通信。