如何在 Keil C51 中对 SPROM 进行编程？

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在Keil C51中对SPROM（如串行EEPROM 93C46）编程，需通过GPIO模拟通信协议（如Microwire/SPI），并遵循器件时序。以下是详细步骤和代码示例：

1. 硬件连接

假设MCU（如AT89C51）与93C46连接如下：

• CS  → P1.0  


• SK  → P1.1  


• DI  → P1.2  


• DO  → P1.3  

2. 关键操作流程

• 写使能：发送WREN命令（0x98）。


• 写入数据：发送WRITE命令（0xA0 + 地址），后跟8位数据。


• 读取数据：发送READ命令（0xC0 + 地址），读取8位数据。


• 等待写入完成：轮询DO引脚状态。

3. Keil C51示例代码

#include 

#include   // 包含_nop_()延时函数



sbit CS  = P1^0;  // 片选

sbit SK  = P1^1;  // 时钟

sbit DI  = P1^2;  // 数据输入

sbit DO  = P1^3;  // 数据输出



// 函数声明

void SPROM_Init();

void SPROM_WriteEnable();

void SPROM_WriteByte(unsigned char addr, unsigned char dat);

unsigned char SPROM_ReadByte(unsigned char addr);

void SPROM_Delay();  // 短延时函数



// 初始化IO口

void SPROM_Init() {

    CS = 0;  // 初始时片选拉低

    SK = 0;  // 时钟初始低电平

    DI = 0;  // 数据线默认低

}



// 发送一个字节（MSB first）

void SPROM_SendByte(unsigned char dat) {

    unsigned char i;

    for (i = 0; i < 8; i++) {

        DI = (dat & 0x80) ? 1 : 0;  // 取最高位

        SK = 1;

        SPROM_Delay();

        SK = 0;                    // 下降沿发送数据

        SPROM_Delay();

        dat <<= 1;                 // 左移一位

    }

}



// 接收一个字节（MSB first）

unsigned char SPROM_ReceiveByte() {

    unsigned char i, dat = 0;

    for (i = 0; i < 8; i++) {

        SK = 1;

        SPROM_Delay();

        dat <<= 1;          // 左移接收新位

        dat |= DO;          // 读取数据位

        SK = 0;

        SPROM_Delay();

    }

    return dat;

}



// 写使能（发送WREN命令）

void SPROM_WriteEnable() {

    CS = 1;               // 片选有效

    SPROM_SendByte(0x98); // WREN命令

    CS = 0;               // 片选结束

    SPROM_Delay();

}



// 向指定地址写入数据

void SPROM_WriteByte(unsigned char addr, unsigned char dat) {

    SPROM_WriteEnable();   // 开启写使能



    CS = 1;                // 开始写入

    SPROM_SendByte(0xA0 | (addr & 0x0F)); // 地址（93C46地址为4位）

    SPROM_SendByte(dat);   // 数据

    CS = 0;                // 结束操作



    // 等待写入完成（DO变高）

    while (DO == 0);       // 轮询直到写入完成

}



// 从指定地址读取数据

unsigned char SPROM_ReadByte(unsigned char addr) {

    unsigned char dat;

    CS = 1;

    SPROM_SendByte(0xC0 | (addr & 0x0F)); // READ命令+地址

    dat = SPROM_ReceiveByte(); // 接收数据

    CS = 0;

    return dat;

}



// 短延时（根据CPU频率调整）

void SPROM_Delay() {

    _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();

}



// 主函数示例

void main() {

    SPROM_Init();             // 初始化SPROM接口

    SPROM_WriteByte(0x01, 0x55); // 向地址0x01写入0x55

    unsigned char val = SPROM_ReadByte(0x01); // 读取验证

    while(1); // 停止

}

4. 关键注意事项

1. 
   

   时序严格性：  

   
   
   
   
   • 每个时钟沿（SK上升/下降）需严格满足器件时序要求（参考93C46手册）。延时函数SPROM_Delay()需根据MCU频率调整（如12MHz时约1μs）。
   
   
   
   


2. 
   

   写保护机制：  

   
   
   
   
   • 写操作前必须发送WREN命令，否则写入无效。
   
   
   • 写入后需轮询DO引脚，等待内部写周期完成（约2ms）。
   
   
   
   


3. 
   

   地址对齐：  

   
   
   
   
   • 93C46的地址为4位（0x00~0x0F），超过会导致错误。
   
   
   
   


4. 
   

   封装复用：  

   
   
   
   
   • 读写函数可封装为库，方便调用（如eeprom.c/h）。
   
   
   
   

5. 调试建议

• 逻辑分析仪：监控CS、SK、DI、DO信号，验证时序是否符合手册。


• 写入验证：写入后立即读取检查，确保数据正确。


• 电源稳定性：EEPROM写入时确保VCC无毛刺。

6. 扩展功能

• 多字节读写：实现连续读写函数（如WriteArray()）。


• 擦除操作：添加ERASE（0xC0）和ERAL（全擦）命令支持。

通过以上步骤，即可在Keil C51中高效编程SPROM器件。务必以具体器件手册为准调整时序！