AT24CXX全功能测试，优化读写时间，使用USMART调试

小迷哥

最近重看了下EEPROM存储部分的资料，将学习和测试中遇到的问题，进行个总结分享；
程序参考原子的USMART方式进行调试，大家可以对比2种读和2种写协议所花费的时间
以下测试主要是在AT24C08基础上测试，其他的同理

首先关于存储单元的问题：通常是1个存储单元存储1字节的数据，但是这个存储单元地址可能就不止用1字节表示
比如AT24C256，总共存储单元数为32KB，那么需要15位表示这个地址数，地址范围0x0000~0x7FFF


一：AT24CXX按每页能一次性写入的字节数分，总共为5总这个一次性写入有啥好处？可以减少数据的写入时间，按页写时，只用启动1次总线，完成多字节数据写入，这个比多次启动总线，写入多个字节，效率更高；
手册里面有个tWR:写数据自定时，也就是在这个时间内擦除才能完成

• AT24C01:       8B/页，tWR≤5ms
• AT24C02:       8B/页，tWR≤10ms
• AT24C04/08/16:  16B/页，tWR≤10ms
• AT24C32/64:       32B/页，tWR≤5ms
• AT24C128/256:   64B/页，tWR≤5ms
  

二：存储地址和器件地址
1. AT24C01
【存储单元地址：用8位表示】

2.AT24C02/04/08/16
从器件地址能看出，有P2 P1 P0这样的位，这个就是块位我理解是是1个块=256B能表示256个存储单元
像AT24C02总共有256B，它就没有块位，【存储单元地址：用8位表示】
AT24C04总共有512B，它有1个块位，能表示2个块，【存储单元地址：用9位表示，其中块位为扩展位】
AT24C08总共有1024B，它有2个块位，能表示4个块【存储单元地址：用10位表示，其中块位为扩展位】
AT24C016总共有2048B，它有3个块位，能表示8个块，8x256=2048B【存储单元地址：用11位表示，其中块位为扩展位】



3.AT24C32/64, 无块位

【存储单元地址：用16位表示】


4.AT24C128/256,无块位，

【存储单元地址：用16位表示】


三：读操作主要分3种
1. 当前地址读【1次读1B】
这个我主要用来测试，实际程序中未使用
这里面涉及到上一次主机对芯片的操作，如果是读操作，则按对应地址递增，到达存储的最后1页的最后1个地址时，则回卷到第一页的第1个地址；


但是如果是写操作的话，如果上一次是写的某一页最后1个地址时，则读当前地址则会读到那一页的第一个地址，大家可以用测试程序种的：u8 AT24CXX_ReadCurrentAddData(u16 ReadAddr)进行测试；
注意：实际使用的时候，需要先读或者写或者设置1次字节地址计数器值后，在发AT24CXX_ReadCurrentAddData函数测试，
因为上电复位后，字节地址计数器值时随机的，不确定位置，做上面3个动作的任意1个就是为了确定当前的地址


2. 随机地址读【1次读1B】
这里面有个假写的动作dummy写，这个假写目的主要就是为了设置这个字节地址计数器的，告诉EEPROM，主机是要操作这个地址了，从这个地址读或者写；


3. 序列读【1次读多个字节，直到主机发NACK时结束总线】
在操作这个协议时，我们需要先设置我们要开始读的地址，通过*4协议进行设置
u8 AT24CXX_ReadSequential(u16 ReadAddr, u8 *pBuffer, u16 NumToRead)
原子的例程，就是基于每启动2次总线，只读出1字节方式，多次循环读出多个字节，
使用序列读的话，只用启动1次总线，就可以读出需要长度的数据了，相比之下减小了读的时间；


*4. 设置字节地址计数器值
这个类似于FATFS中读或者写文件指针，每读1次，指针值自动加1，
这里面有个假写的动作dummy写，这个假写目的主要就是为了设置这个字节地址计数器的，告诉EEPROM，主机是要操作这个地址了，此时我们在收到EEPROM返回ACK时，停止总线，这样就将字节地址计数器设置成功了；
这样我们就可以进行序列读数据了，
void AT24CXX_SetCount(u16 WriteAddr)

四：写操作主要分2种
1. 字节写入【1次写1B】
这里面需要分不同的AT24CXX，写入器件地址不同

2. 页写入【1次可以写入1页数据，页数据大小见"一"中描述】

原子的例程，就是基于每启动1次总线，只写入1字节方式，多次循环写入多个字节，
使用按页写的话，只用启动1次总线，就可以写入最大1页数据，相比之下减小了写的时间；

在同一页，写入1B和1页字节，相差时间不大，tWR左右，如果是按字节写入N的话，那就需要N*tWR的时间，时间明显就成倍数增加了，
实际测试的时候，将USMART中 runtime 1打开，就能明显看到这写入时间对比差异了

五：测试程序说明
数据结构部分，我习惯将设备常用到的参数，设计为1个结构体
typedef struct
{
       u8 t1;
       u16 t2;
       u32 t3;
       u8 t4;
       u8 t5;
       ......
}SYS_PARA_STU;

SYS_PARA_STU sys_para_def;
一次性读取完参数地址开始的那段数据，通过将指针强制转换，这样就能得到结构体sys_para_def里面所有成员的数据了
数据的写入，考虑到不止1次参数修改，可以将参数修改后，设置1个修改标志，并对其计数，只要在最大计数值内，比如30s，用户改了多次参数，那么每改1次计数清零，计数到30s就只用存1次，不必改1个就存一个，这样容易减少EEPROM写入的寿命

USMART调试部分
//AT24CXX调试
        (void*)AT24CXX_TypeSet,"void AT24CXX_TypeSet(u16 type)",//这个主要是可以通过设置测试全系列AT24CXX

        (void*)AT24CXX_ReadOneByte,"u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr)",
        (void*)AT24CXX_WriteOneByte,"void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite)",
         
        (void*)AT24CXX_SetCount,"void AT24CXX_SetCount(u16 WriteAddr)",
        (void*)AT24CXX_ReadCurrentAddData,"u8 AT24CXX_ReadCurrentAddData(u16 ReadAddr)",
        (void*)myAT24CXX_ReadSequential,"void myAT24CXX_ReadSequential(u16 ReadAddr, u16 NumToRead)",

        (void*)myAT24CXX_ReadOnebyOne,"void myAT24CXX_ReadOnebyOne(u16 ReadAddr, u16 NumToRead)",
        (void*)myAT24CXX_WriteTest,"void myAT24CXX_WriteTest(u16 WriteAddr, u16 NumToWrite, u16 offset, u8 type)",
        (void*)myAT24CXX_WriteOnePage,"void myAT24CXX_WriteOnePage(u16 WriteAddr,  u8 offset)",


在测试程序里面，可以通过#define ATOM_BOARD设置多种不同IO口初始化，方便测试；
后续再更新下W25QXX部分测试

小迷哥

AT24CXX参考手册整理一下，分享出来

小迷哥

6.AT24C512:       128B/页，tWR≤5ms，寻址范围0~0xFFFF，一共64KB


7.AT24C1024:      256B/页，tWR≤5ms，寻址范围0~0x1FFFF，一共128KB


8.GT24C2048:      256B/页，tWR≤5ms，寻址范围0~0x3FFFF，一共256KB

664929323