Memorias Eeprom i2c 24cxx

7/21/2019 Memorias Eeprom i2c 24cxx

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Memorias EEPROM I2C 24CXXELECTRNICA

Las memorias EEPROM que funcionan bajo el protocolo I2C han ganando poco a poco unespacio en el hardware de los equipos electrnicos hasta transformarse en uno de los mediosde almacenamiento de informacin ms populares por su practicidad y sencillez de manejo.

Tener la posibilidad de almacenar datos de diversa ndole en una memoria no voltil, es unacaracterstica importante de los equipos que les permite la desconexin prolongada decualquier suministro energtico y conservar durante mucho tiempo informacin valiosa quede otro modo, se perdera al desconectar un sistema. Tambin conocidas como memorias deprotocolo serie las 24CXX son infaltables en cualquier equipo electrnico de consumo

masivo y aqu te ayudaremos a comprender su funcionamiento.

Estos diminutos circuitos integrados poseen la capacidad de almacenar datos organizados, losque deben ser grabados de manera apropiada en su interior y adems tienen particularidadesque los hacen sobresalir y destacar dentro de su gnero. Algunas de las caractersticas dignasde mencionar, pueden ser las que a continuacin enumeramos:

Pueden ser escritas y borradas de forma elctrica= Electrically Erasable ProgramableRead Only Memory

Estn garantizadas para 1 milln de ciclos de escritura/lectura. Pueden llegar a retener la informacin sin ser alimentadas durante cientos de aos. Se organizan por pginas para facilitar su direccionamiento y almacenamiento de la

informacin. Utilizan para su funcionamiento una tensin nica (5Volts o 3,3Volts) Son compatibles con el protocolo serial I2C (Marca registrada de Philips) Bajsimo costo. Amplia variedad de encapsulados para adaptar el modelo necesario, de acuerdo al tamao de

la aplicacin.

Repasemos el Concepto I2CEl Bus I2C (Inter Integrated Circuit) es un sistema de comunicacin de dos cables, conpropiedades de velocidad de transferencia de datos considerada de media a baja (400 Khz. a100 Khz.) y que fue desarrollado por Philips Semiconductor, a comienzos de la dcada del 80.

Originalmente creado para reducir los costos de los equipos electrnicos, tuvo sus primerasaplicaciones en controles de contraste, brillo y volumen en aparatos de televisin peroactualmente encontramos conexiones por bus I2C en una gran variedad de computadoras,
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equipos industriales, entretenimiento, medicina, sistemas militares y un ilimitado abanico deaplicaciones e importantes usos potenciales.

Antes de la aparicin del Bus I2C, las transferencias de datos de memorias amicroprocesadores, eran realizadas en forma paralela requiriendo de esta formaencapsulados con una importante cantidades de pines (24, 28, o ms pines). La asignacin de

funciones de los pines se repartan entre el direccionamiento de la memoria, la seleccin, elcontrol y la transferencia de datos. Esta ltima solamente requera de 8 pines ms otros ochopines para el direccionamiento, por mencionar algunos. En contraste con este despilfarro depines, elBus I2Cpermite la comunicacin chip-to-chip usando solo dos cables en unaconexin serial, permitiendo de esta forma comunicar dispositivos con muy pocas vas.

Estos dos cables son llamados Clock(SCL) y Data (SDA) y son los encargados deldireccionamiento, seleccin, control y transferencia de datos, de a un BIT por vez.

SDA est encargado del intercambio de datos, mientras que SCL se encarga de sincronizar altransmisor y al receptor durante la transferencia de los datos mencionados desde un IC alotro.

Dentro del sistema de comunicacin I2C, los dispositivos estn identificados como Maestro(Master) y Esclavo (Slave), por lo que al dispositivo que inicia el contacto y abre el bus se lodenomina Master, mientras que al que recepciona y contesta el llamado se lo

denomina Slave. Los dispositivos conectados al bus pueden ser Master solamente,Slave solamente o intercalar las funciones de Master y Slave de acuerdo como el sistemarequiera, tal como es el caso que veremos de las memorias EEPROM I2C.

Este sistema puede interconectar a muchos IC sobre el bus (hasta 255 dispositivos) y todosconectados a los mismos dos cables SDA y SCL. Cada dispositivo esclavo posee una nicadireccin y cuando el Master transmita el llamado todos los ICs conectados al bus loescucharn, pero solo le contestar aquel que posea la direccin que el transmisor incluy en
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su llamada y ser con este nico Slave, con quien iniciar la transferencia de datos hasta quedecida cerrarla.Comenzando a comunicar

La condicin de START o Inicio ocurre nicamente en la transicin de un estadoALTO a unestado BAJO en la lnea SDA mientras la lnea SCL se encuentre en un nivelALTO. En cambio,

la transicin de un estado BAJO a un estadoALTO en la lnea SDA, mientras la lnea SCL seencuentre en un nivelALTO, indicar una condicin de STOP o Parada. Las condicionesde START y STOP son siempre generadas por el dispositivo que asuma la condicinde Master dentro del bus.

El bus se considerar ocupado despus de una situacin de START y pasar a estarnuevamente libre cierto tiempo despus de la transmisin de la condicin de STOP. Estecierto tiempo ser determinado por elMaster y vendr especificado en la hoja de datos delmismo.

En Proton debemos indicarle al programa y/o al microcontrolador cules son los pines quecumplirn las funciones de SDA y SCL, porque pueden existir desarrollos en que estemostrabajando con un dispositivo que no posea unmdulo SSP nativo(Synchronous Serial Port).En este caso, no tendremos pines dedicados (por hardware) a tal fin en el microcontrolador ydebemos indicarle al sistema mediante instrucciones de programa, que pines cumplirn lafuncin de interconexin al Bus I2C. Esto se realiza al comienzo del programa antes de ladeclaracin de variables y se formaliza mediante un comando llamado DECLARE,quedndonos la secuencia de la siguiente forma:DECLARE SDA_PIN PORTB.0DECLARE SCL_PIN PORTB.1En el ejemplo propuesto, hemos ordenado que SDA sea el pin 0 del puerto B, mientras que SCLsea el pin 1 del mismo puerto. Esta aplicacin es vlida para cualquier puerto delmicrocontrolador mientras est configurado en modo digital y se debe tener en cuenta que sino se incluyen estas directivas al inicio del programa, por defecto se asignarn los pinesPORTA.0 para SDA y PORTA.1 para SCL.

Otra de las cosas que debemos indicarle a nuestro sistema durante el desarrollo es lavelocidad a la que intercambiar datos el bus ya que la mayora de los dispositivosactuales puede realizarlo a 400Khz o a 100Khz. Si bien ya existen circuitos integrados capacesde trabajar a 1Mhz tambin nos encontramos en la actualidad con el contraste de memoriasEEPROM que no pueden intercambiar datos a ms de 100Khz. Por lo tanto, si optamos porutilizar la frecuencia mnima, incluiremos el siguiente comando: DECLARE SLOW_BUS=ON

Luego de esto, ya estamos listos para abrir el dilogo dentro del bus y lo haremos con el

sencillo comando: BSTART
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De esta forma, el bus ya habr sido abierto por nuestro microcontrolador asignndose ste lafuncin de Master y pasando a estar todo listo para la transferencia de datos haciael Slave que el microcontrolador decida, transmitiendo al bus la direccin pertinente. Paraleer datos, en nuestro caso alojados en una memoria, lo haremos de la siguienteforma: BUSINControl, Direccin, [Variable]

La sintaxis expresada nos indica que el Master (nuestro microcontrolador) recibir (BUSIN)un dato, el que colocar dentro de una Variable luego de haberlo sacado de uno de losdispositivos colgados del Bus I2C. El circuito a quin desea extraer el dato le transmite atravs de la palabra de Control que va a extraer datos de l, y que dicho dato se encuentra enla Direccin apuntada.

La palabra Control posee dos informaciones importantes a destacar que son el nombre queposee nuestro dispositivo remoto dentro del Bus y la instruccin acerca de que vamos a leeren l. Si por el contrario lo que desea hacer el sistema es escribir un dato en eldispositivo Slave seleccionado, lo har mediante la siguiente forma: BUSOUTControl,Direccin, [Variable]

Con una sintaxis muy similar al caso anterior, el Master transmitir (BUSOUT) un dato, el quetomar de una Variable, y lo grabar en uno de los dispositivos conectados al bus yseleccionado con la palabra de Control. En esta palabra se indicar a cul de todos losdispositivos le hablar, indicndole que grabar en l y que a este proceso lo har enuna Direccin definida dentro del programa principal. Cabe agregar en este punto que Protony la mayora de los fabricantes de memorias recomiendan efectuar una rutina de demora oespera luego de haber grabado un dato a travs de BUSOUT, para asegurar la grabacin deldato, la que se efectiviza mediante la expresin: DELAYMS 10 , indicndonos con esto queefectuar un retardo o demora (Delay) de 10 milisegundos. Luego, slo nos queda cerrar elbus y lo haremos con la instruccin: BUSTOP

Eso es todo. Ya tenemos la forma de abrir el bus, de leer o de grabar en un dispositivo Slave yde cerrar nuevamente el bus. Es momento de saber cmo manejar la palabra de Control yla Direccin de lectura/escritura.

Organizacin Interna de las MemoriasNo todas las memorias EEPROM I2C se direccionan y controlan de la misma forma. Por lotanto, haremos un breve resumen de los datos ms relevantes a tener en cuenta al momentode emplear la palabra Control dentro de los comandos BUSIN y BUSOUT.

Palabra o Byte de ControlLa palabra o Byte de Control, nos indicar la direccin que posee la memoria dentro del bus y

si vamos a leer o a escribir en ella.24C00 = 1|0|1|0|X|X|X|R/W

R/W significa Reado Write, que en espaol equivale a Leer o Escribir respectivamente segnlo que decidamos hacer con la memoria. Si vamos a leer la memoria (Read) este bit adoptarel valor1. En cambio, al grabar un dato en la misma (Write), el valor ser 0. Por su parte X, significaque el valor que adopte en estas posiciones no tiene relevancia, por lo que podemos adoptarpara este lugar, un cero o un uno que el resultado ser el mismo. Como dato adicional
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podemos mencionar que la memoria 24C00 posee una capacidad de 128 bits, organizada enuna sola pgina con 16 Bytes de 8 bits

24C01/24C02/24C04 = 1|0|1|0|A2|A1|A0|R/WPara este grupo de memorias tenemos la misma direccin en los cuatro bits iniciales (1010)que en el caso anterior, lo mismo para el bit final de R/W, pero encontramos un significativo

cambio en las posiciones A0, A1 y A2 que coinciden con los pines uno, dos y tresrespectivamente, segn las hojas de datos de las memorias.

Con estos tres bits, podemos direccionar hasta ocho memorias conectadas al mismo bus,trabajo que puede realizar cmodamente el microcontrolador. La nica que se diferencia deeste grupo es la 24C04 que debe tener siempre conectado A0 a GND o a VCC, pudiendo por lotanto, direccionarse slo cuatro unidades de la misma a travs de A1 y A2. A0, en este caso,servir para direccionar el puntero de escritura o lectura, hacia la primer pgina de 256Bytes o hacia la segunda.

Aqu empezaremos a ver ya, cmo la estructura interna de estas memorias est organizada enpginas. Por ltimo, destacamos que en este grupo de memorias encontramos la siguientecaracterstica: sumarse a otras iguales para incrementar la capacidad dealmacenamiento.

Por su parte la memoria 24C02 posee una pgina de 256 Bytes y la 24C04 ya posee dospginas de 256 Bytes cada una, sumando as 512 Bytes de capacidad. Vemos entonces, que las24C01 y 24C02 poseen una sola pgina, por lo que la palabra de control para ellas ser igual a1010000X, siendo X el bit que defina la lectura o escritura en la memoria, mientras que la24C04 tendr dos palabras de control, segn la pgina donde decidamos trabajar. Esto es,1010000X para la primer pgina y 1010001X para la segunda.24C08/24C16 = 1|01|0|B2|B1|B0|R/W

En el caso de estos modelos, repetimos los primeros cuatro bits iniciales que identifican a lasmemorias EEPROM seriales (1010) y el ltimo bit R/W, mientras que nos encontramos con laterminologa B2, B1 y B0 dentro de la palabra de control en estos modelos.
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En el caso de estas dos memorias, no podremos colocar en el bus mltiple cantidad de ellassino que slo tendremos posibilidad de colocar una sola, a diferencia de las anteriores vistashasta aqu. Esto es debido a que a pesar de poseer la misma disposicin de pines que los

modelos anteriores, A2, A1 y A0 no poseen conexin interna colocndose generalmente estosa GND.

Por su parte, B2, B1 y B0 sirven para identificar por softwarela pgina (o bloque) dentro dela memoria. Es decir, que para la 24C08 que posee una disposicin de cuatro pginas de 256Bytes (4 X 256 X 8 bits = 1 KByte = 8 Kbit); mientras que la 24C16, dispondr de 8 pginas de256 Bytes de 8 bits lo que equivale a un total de 2KByte que es lo mismo que 16Kbit. Por lotanto, razonando lo mencionado y analizando el cuadro superior, vemos que tendremos 4palabras de control para la 24C08 y 8 Palabras de control para la 24C16: una por cadapgina de 256 Bytes.

La palabra Direccin

Habiendo llegado hasta aqu, nos queda resolver solamente la forma en que estar compuestaesta palabra, la que ser usada para decidir el casillero que ocuparemos con informacindentro de la pgina que habremos seleccionado con anterioridad. En el caso de la 24C00tenamos una pgina de tan slo 16 Bytes, por lo que tendremos apenas 16 filas para ubicar

Bytes de informacin. Protn Lite acepta cualquiera de las tres notaciones para las palabrasde Control y de Direccin, es decir: Binaria,Decimal o Hexadecimal, por lo que podemosescribir para facilitar el trabajo, un comando de la siguiente forma:

BUSIN161, 8, [Dato]
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En el ejemplo mostrado tenemos la palabra de control 161, lo que equivale a10100001 enbinario y que nos indica que accederemos a la primer pgina (pgina cero) de cualquiermemoria de las vistas y que la citada memoria ser leda.

Luego viene el valor 8, que sera 00000100 en binario, lo que nos indica que se leer la octavade todas las filas de Bytes que tenga esta pgina. Mientras que por ltimo, el dato extrado

ser volcado en una variable de tamao BYTEa la que hemos denominado DatoEscribir en esta misma direccin sera: BUSOUT160, 8, [Otro_Dato]

El ltimo bit de la palabra de control a pasado a ser cero (antes tenamos 161 y ahora tenemos160), y el valor a grabar ser el que exista en ese momento dentro de la variable Otro_Dato,

tambin de tamao BYTE y declarada al inicio del listado del programa.

Con este sencillo programa de ejemplo podemos leer la primer pgina de una memoriaEEPROM I2C y colocar en un display LCD cada uno de los valores ledos durante mediosegundo antes de pasar al prximo valor, hasta leerlos a todos. Para otras pginas,variaremos la palabra de control segn nuestras necesidades de uso. El ejemplo muestra lautilizacin de unPIC16F84Ay la declaracin de los pines que se utilizarn como SDA y SCL.Tambin cabe destacar que se utilizar una baja velocidad de bus y que el LCD se conecta alpuerto por defecto para tal fin, que en este caso es el B.

De esta forma se pueden guardar una multitud de datos en una memoria EEPROM I2C ytenerlos siempre listos para su utilizacin durante el desarrollo del programa. Adems,funciones extras dentro del programa del microcontrolador nos pueden permitir detectar elcorte de la tensin de alimentacin y, mediante el uso de una batera de respaldo o Back-Up,

grabar inmediatamente todas las variables dentro de la memoria para luego proceder aapagar el sistema de forma automtica hasta que se reponga la energa. Un ejemplo de estaaplicacin son los contadores de fichas de los videojuegos de saln, los flippers y lamayora de las mquinas recreativas que trabajan con fichas o monedas. Mientras la mquinafunciona normalmente, la batera de respaldo se mantiene cargada y al momento de unapagn o de la desconexin para su traslado, la informacin se guarda de manera automticapara su posterior control.Lo sabas?

Lector y Grabador de Memorias EEPROM
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En la actualidad es muy frecuente encontrar memorias seriales EEPROM dentro de equiposelectrnicos de tecnologa avanzada, como lo son los televisores de ltima generacin (LCD's,retroproyectores, etc.), reproductores de CD y DVD, monitores de PC, telfonos, etc., pormencionar slo algunos.

Muchas de las fallas que presentan los equipos electrnicos se deben a un problema en la

memoria EEPROM que utiliza. En efecto, una memoria puede resultar daada y dejar defuncionar correctamente, pero en la mayora de los casos, el problema es que se ha alterado operdido su contenido o informacin binaria, es decir, los datos que tena grabados en suinterior. Eso es lo que mayormente provoca fallas de funcionamiento en el equipo que lautiliza. Lo interesante de todo lo dicho es que, reescribiendo el contenido original de lamemoria, ya sea en la misma o en una nueva, el mal funcionamiento del equipo desaparece yla falla queda resuelta.

Con esta herramienta electrnica estarn cubiertas las necesidades que tendr un tcnicoreparador de equipos electrnicos de consumo que posean memorias EEPROM en su interior.Con el mismo se puede leer, modificar, borrar, copiar (clonar) y grabar las memorias del tipo24xxx y 93Cxx, que son las ms populares, cumpliendo funciones de programador dememorias EEPROM.Ud. no tendr ningn inconveniente leyendo las instrucciones de instalacin del software,como de uso de los diferentes comandos para utilizar esta herramienta, ya que todo elmaterial est escrito en espaol. Y en caso de dudas, contar con todo nuestro asesoramiento.

Trabajando con memorias EEPROMInsertando la memoria en el zcalo correspondiente, y corriendo el software provisto en elCDROM, se podrn seleccionar las diferentes operaciones y comandos que puedennecesitarse: lectura, programacin y borrado. El software provisto verifica si el contenido dela memoria coincide con el que se quiso grabar, alertando si fue o no exitosa la operacin.

Con el fin de obtener o guardar los contenidos de diferentes memorias de equiposelectrnicos, la placa Lector y Grabador de Memorias EEPROM se conecta a una PCmediante el cable para puerto serie (con conector DB9) provisto, e intercambiar datos con lamisma, a travs de un software gratuito de uso popular, tambin provisto en el CDROM queforma parte del conjunto.

La capacidad del software permite leer el contenido de una memoria y almacenar los datos enforma de archivo con extensin .E2P (tambin .HEX, .BIN) en una unidad dealmacenamiento de computadora (disquete, CDROM, Pen Drive, disco rgido, etc.), para darleun uso futuro en otras reparaciones de equipos similares, o compartir con otros colegas querealicen tambin su propia coleccin o base de datos y ser enviado a travs de Internet porcorreo electrnico, ya que en muchos casos tiene la misma importancia que un repuesto

original.Muchos equipos electrnicos que ingresan a un taller de reparaciones simplemente quedanreparados una vez que se les "refresca" el contenido original de fbrica de su memoriaEEPROM.


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El equipo completo de Lector y Grabador de Memorias EEPROM se entregalisto para usar, y est compuesto por:

Placa Lector y Grabador CDROM con el software necesario Cable serie DB9 para PC

Caja contenedora

Requerimientos de hardwareSe necesita una PC con puerto serie DB9 nativo o bien, una placa PCI que emuleun puerto serie RS232.No recomendamos usar un adaptador USB-RS232, ya que pueden funcionardemasiado lento, provocando errores de temporizacin.El software provisto en el CDROM es Windows 95/98/NT/2000/ME/XPcompatible.

El software necesario se refiere a lo que se necesita para usar el producto

programador.Como orientacin, dentro del CDROM se proporcionan sitios web a donde lostcnicos pueden buscar datos de memorias segun marca y modelo de equipo.

Los datos contenidos en las memorias estn en forma de archivo (con extensin.bin, .hex, .e2p, o equivalentes) y los puede obtener de varias formas:1) Leyendo una memoria de un equipo igual que funcione bien.2) Bajando el contenido de un sitio web que lo ofrezca.


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3) Recibindolo por email de alguien que se lo d.4) A veces, con slo borrar la memoria, el equipo sale funcionando.5) En www.daselec.com.ar comercializan un CDROM con datos recopilados devarias fuentes.
http://www.daselec.com.ar/http://www.daselec.com.ar/

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