Печать

Работа с внутренней памятью EEPROM

Автор: AntonChip Опубликовано . Опубликовано в Программирование на Си

Рейтинг:   / 9
ПлохоОтлично 

Все микроконтроллеры семейства Mega имеют в своем составе энергонезависимую память (EEPROM память). Объем этой памяти колеблется от 512 байт в моделях ATmega8x до 4 Кбайт в старших моделях. EEPROM память расположена в своем адресном пространстве и так же, как и ОЗУ, организована линейно. Для работы с EEPROM памятью используются три регистра ввода/вывода: регистр адреса, регистр данных и регистр управления.

Регистр адреса

Регистр адреса EEPROM памяти EEAR (EEPROM Address Register) физически размещается в двух РВВ EEARH:EEARL, расположенных по
адресам $1F ($3F) и $1E ($3E) соответственно. В этот регистр загружается адрес ячейки, к которой будет производиться обращение. Регистр адреса доступен как для записи, так и для чтения. При этом в регистре EEARH задействуются только младшие разряды (количество задействованных разрядов зависит от объема EEPROM памяти). Незадействованные разряды регистра EEARH доступны только для чтения и содержат «0».

Регистр данных

Регистр данных EEPROM памяти EEDR (EEPROM Data Register) расположен по адресу $1D ($3D). При записи в этот регистр загружаются данные, которые должны быть помещены в EEPROM, а при чтении в этот регистр помещаются данные, считанные из EEPROM.

Регистр управления

Регистр управления EEPROM памяти EECR (EEPROM Control Register) расположен по адресу $1C ($3C). Этот регистр используется для
управления доступом к EEPROM памяти. Его описание показано ниже в таблице:

Разряд Название Описание
7..4 - не используются, читаются как "0"
3 EERIE Разрешение прерывания от EEPROM. Этот разряд управляет генерацией прерывания, возникающего при завершении цикла записи в EEPROM. Если этот разряд установлен в «1», прерывания разрешены (если флаг I регистра
SREG также установлен в «1»). При сброшенном разряде EEWE (см. далее в
таблице) прерывание генерируется постоянно
2 EEMWE Управление разрешением записи в EEPROM. Состояние этого разряда определяет функционирование флага разрешения записи EEWE. Если данный разряд установлен в «1», то при записи в разряд EEWE «1» происходит запись данных в EEPROM. В противном случае установка EEWE в «1» не производит никакого эффекта. После программной установки разряд EEMWE сбрасывается аппаратно через
4 машинных цикла
1 EEWE Разрешение записи в EEPROM. При установке этого разряда в «1» происходит запись данных в EEPROM (если EEMWE равен «1»)
0 EERE Разрешение чтения из EEPROM. После установки этого разряда в «1» выполняется чтение данных из EEPROM. По окончании чтения этот разряд сбрасывается аппаратно

Для записи одного байта в EEPROM необходимо:

1. Дождаться готовности EEPROM к записи данных (ждать пока не сбросится флаг EEWE регистра EECR).

2. Дождаться завершения записи во FLASH память программ (ждать пока не сбросится флаг SPMEN регистра SPMCR).

3. Загрузить байт данных в регистр EEDR, а требуемый адрес — в регистр EEAR (при необходимости).

4. Установить в «1» флаг EEMWE регистра EECR.

5. Записать в разряд EEWE регистра EECR лог. «1» в течение 4-х машинных циклов. После установки этого разряда процессор
пропускает 2 машинных цикла перед выполнением следующей инструкции.

Для чтения одного байта из EEPROM необходимо:

1. Проконтролировать состояние флага EEWE. Дело в том, что пока выполняется операция записи в EEPROM память (флаг EEWE установлен), нельзя выполнять ни чтения EEPROM памяти, ни изменения регистра адреса.

2. Загрузить требуемый адрес в регистр EEAR.

3. Установить в «1» разряд EERE регистра EECR.

Когда запрошенные данные будут помещены в регистр данных EEDR, произойдет аппаратный сброс этого разряда. Однако следить за состоянием разряда EERE для определения момента завершения операции чтения не требуется, т. к. операция чтения из EEPROM всегда выполняется за один машинный цикл. Кроме того, после установки разряда EERE в «1» процессор пропускает 4 машинных цикла перед началом выполнения следующей инструкции.

В среде AVR Studio GCC есть стандартная библиотека для работы с EEPROM которая включается подключением файла <avr/eeprom.h>. Основными функциями являются eeprom_read_byte(), eeprom_write_byte(), eeprom_read_word(), eeprom_write_word(). Для примера напишем программу мини-счетчика от 0 до 9, где при нажатии на одну кнопку будет добавляться значение, а на другую кнопку будет сохраняться это значение в памяти. Микроконтроллер Atmega8 работает от внутреннего тактового генератора частотой 8МГц. Одноразрядный семисегментный индикатор с общим анодом через токоограничительные резисторы R1-R7 подключается к порту В, общий анод к плюсу питания. Схема показана ниже:

Работа с внутренней памятью EEPROM

Для начала подключаем необходимые для работы библиотеки, в том числе EEPROM. Определяем переменные. Переменная "s" хранит значение для вывода на индикатор, при нажатии на кнопку SB1 это значение увеличивается на единицу, но не больше 10. Переменная eeprom_var будет взаимодействовать с EEPROM. При включении питания читается EEPROM, считанные данные присваиваются переменной "s", исходя из этого на индикатор выводится определенная цифра. При нажатии на SB2 данные из переменной "s" записываютя в EEPROM, при этом индикатор мигнет один раз.

#include <avr/io.h>
#include <avr/eeprom.h>
#include <util/delay.h>

#define d0 ~(0x3F) // 0
#define d1 ~(0x06) // 1
#define d2 ~(0x5B) // 2
#define d3 ~(0x4F) // 3
#define d4 ~(0x66) // 4
#define d5 ~(0x6D) // 5
#define d6 ~(0x7D) // 6
#define d7 ~(0x07) // 7
#define d8 ~(0x7F) // 8
#define d9 ~(0x6F) // 9

unsigned char s;
unsigned char eeprom_var EEMEM; // определяем переменную в EEPROM

int main (void)
{
DDRB = 0xFF; // Порт В на выход
PORTB = 0xFF;
DDRD = 0x00; // Порт D на вход
PORTD = 0xFF; // Включаем подтагивающие резисторы

s = eeprom_read_byte(&eeprom_var); // считываем байт из EEPROM и помещаем его в "s"
 
while(1)
{          	    
if((PIND&(1 << PD0)) == 0) // если кнопка SB1 нажата
{   	   	
while((PIND&(1 << PD0)) == 0){} // ждем отпускания кнопки
s++;                          // увеличиваем "s" на единицу
_delay_ms(200);
}

if(s == 10) // Когда дойдет до 10 обнуляем "s"
{
s = 0;
}

if((PIND&(1 << PD1)) == 0) // если кнопка SB2 нажата
{   	   	
while((PIND&(1 << PD1)) == 0){} // ждем отпускания кнопки
DDRB = 0xFF;                  // мигаем индикатором
_delay_ms(200);
DDRB = 0x00;
_delay_ms(200);
DDRB = 0xFF; 
eeprom_write_byte(&eeprom_var, s); // записываем "s" в EEPROM   
_delay_ms(200);
}
		
if(s==0) // Выводим цифры на индикатор
PORTB = d0;
if(s==1)
PORTB = d1;
if(s==2)
PORTB = d2;
if(s==3)
PORTB = d3;
if(s==4)
PORTB = d4;
if(s==5)
PORTB = d5;
if(s==6)
PORTB = d6;
if(s==7)
PORTB = d7;
if(s==8)
PORTB = d8;
if(s==9)
PORTB = d9;

}
}

Комментарии  

0 #1 Макс 02.05.2013 21:43
Может я что-то путаю,но если у Вас индикатор с ОА, то достаточно одного резистора на линии 5в.Зачем ставить токоограничител ьные резисторы после элемента, который они должны защищать от большого тока??Объясните,пожалуйста.
P.S.Большое спасибо за Вашу работу!Я многому научился читая Ваши статьи. :-)
Сообщить модератору
0 #2 AntonChip 02.05.2013 22:15
Цитирую Макс:
Может я что-то путаю,но если у Вас индикатор с ОА, то достаточно одного резистора на линии 5в.Зачем ставить токоограничительные резисторы после элемента, который они должны защищать от большого тока??

Просто представь, что будет если замкнет один сегмент индикатора при такой и при другой схеме подключения резистора.
Сообщить модератору
0 #3 Макс 02.05.2013 23:25
Цитирую admin:

Просто представь, что будет если замкнет один сегмент индикатора при такой и при другой схеме подключения резистора.

Я так и знал,что есть какая-то причина такого схемного решения. Спасибо за ответ!
Сообщить модератору
0 #4 gydok 14.05.2013 11:51
А как записать в eeprom двумерный массив?
Сообщить модератору
0 #5 AntonChip 15.05.2013 11:16
Цитирую gydok:
А как записать в eeprom двумерный массив?

Код:
#include <avr/eeprom.h> // Подключаем библиотеку

EEMEM unsigned char colors[2][3]={{1, 2, 3}, // Объявляем массив в EEPROM
{4, 5, 6}};

eeprom_write_byte(&colors[0][0], 1); // Запись элементов массива в EEPROM
eeprom_write_byte(&colors[0][1], 2);
eeprom_write_byte(&colors[0][2], 3);
eeprom_write_byte(&colors[1][0], 4);
eeprom_write_byte(&colors[1][1], 5);
eeprom_write_byte(&colors[1][2], 6);

unsigned char temp;
temp = eeprom_read_byte(&colors[1][0]); // Извлекаем из EEPROM элемент массива, 2 строка([1]), 1 столбец([0]), т.е. цифру 4
Сообщить модератору
0 #6 gydok 21.05.2013 13:07
Спасибо! А возможно ли записать и прочитать сразу весь двумерный массив?
Сообщить модератору
0 #7 Дмитрий 02.06.2013 15:32
мм... столько вопросов. Даже не знаю., с чего начать. (пытаюсь поработать с Тинькой-13). Достиг определенных успехов. Настала уже задача сохранения данных в ПЗУ.
Вопросы...
1. У меня КВАвр, не воспринимает вот это
#include . Смотрел в библиотеках *.h - такого файла вообще нет.
2. Уже месяц бьюсь над простой задачей записи в ип-ром. Уже наизусть выучил все статьи.. Вопрос. Почему?.. в дата-щите одно (надо дождаться. надо записать флаги. потом только запись), а народ как-то все упрощает и пишет по другому. eeprom_write_by te(&eeprom_var, s);
хотя до этого должно было произойти куча действий. Я уже не говорю про чтение из ип-рома.
Уже исчерпал все поисковые ресурсы... результат "0++".(ЭТА статья единственная, которая примером пытается ХОТЬ ЧТО_ТО объяснить) У Атмел ахриненный подход в дата щите. Сравнение с авто будет такое: сцепление включить- скорость выбрать - поехать. А ПОДРОБНЕЕ МОЖНО объяснить!!!!!? ???
Сообщить модератору
0 #8 Дмитрий 02.06.2013 15:33
Код: #include <avr/eeprom.h>
Сообщить модератору
-1 #9 AntonChip 02.06.2013 18:18
Дмитрий, этот пример написан для AVRStudio+WINAV R, в CVAVR немного другой синтаксис языка и естественно нет этой библиотеки EEPROM. По CVAVR есть книга Лебедева, может там что есть полезное.
Сообщить модератору
-1 #10 JoJo 22.07.2013 11:18
Как это статей нет? На easyelectronics есть, на chipenable есть.
chipenable.ru/.../...
Сообщить модератору
0 #11 Quzbas 24.11.2013 19:32
А почему перед переменной стоит такой знак --> & и почему нельзя определить переменную как обычно,а не в еепром и просто записывать её в еепром по определенному адресу?
Как я понял данная статья описывала как записывать байты в еепром,а пример показывает как без адресов и проверки битов регистра управления записать в епром переменные?
Сообщить модератору
0 #12 AntonChip 24.11.2013 22:38
Цитирую Quzbas:
Как я понял данная статья описывала как записывать байты в еепром,а пример показывает как без адресов и проверки битов регистра управления записать в епром переменные?

Да именно так, если есть готовое решение зачем что-то усложнять, для интереса можешь ознакомиться с файлом eeprom.h, который находится в WINAVR
Сообщить модератору
0 #13 Quzbas 25.11.2013 10:30
Цитирую admin:
Цитирую Quzbas:
Как я понял данная статья описывала как записывать байты в еепром,а пример показывает как без адресов и проверки битов регистра управления записать в епром переменные?

Да именно так, если есть готовое решение зачем что-то усложнять, для интереса можешь ознакомиться с файлом eeprom.h, который находится в WINAVR

Ознакомился,но моих знаний пока не достаточно что бы понять всю суть,что в этом файле заложена.
Сообщить модератору
+2 #14 AntonChip 25.11.2013 14:55
Я думаю с этим легче разобраться
Код:
// Чтение из EEPROM
static unsigned char eeprom_read(unsigned int address)
{
while(EECR & (1 << EEWE)); // Ждем готовности
EEAR = address; // Загружаем требуемый адрес в регистр EEAR
EECR |= (1 << EERE); // Устанавливаем в «1» разряд EERE регистра EECR
return EEDR; // Возвращаем данные из регистра данных
}

// Запись в EEPROM
static void eeprom_write(unsigned int address, unsigned char data)
{
if (EEPROM_read(address) != data) // Проверяем данные
{
while(EECR & (1 << EEWE)); // Ждем готовности
cli(); // Запрещаем прерывания
EEAR = address; // Загружаем требуемый адрес в регистр EEAR
EEDR = data; // Загружаем данные в регистр EEAR
EECR |= (1 << EEMWE); // Устанавливаем в «1» разряд EEMWE регистра EECR
EECR |= (1 << EEWE); // Устанавливаем в «1» разряд EEWE регистра EECR
sei(); // Разрешаем прерывания
}
}
Сообщить модератору
+2 #15 Quzbas 28.11.2013 11:44
Это бы в самое начало статьи вынести и в рамочку.Помогло ,спасибо.
Сообщить модератору

Рекомендуем посмотреть