FT24C02A-Kxx

FT24C02A-Kxx EEPROM芯片产品简介：

FT24C02A是2048位串行电可擦除可编程只读存储器，通常称为EEPROM。它们被组织为256个字，每个字8位（1字节）。这些器件采用专有的先进CMOS工艺制造，适用于低功耗和低电压应用。这些器件有标准的8引脚DIP/SOP/TSSOP/MSOP/DFN/UDFN和5引脚SOT-23/TSOT-23封装。标准的2线串行接口用于处理所有读写功能。我们的扩展VCC范围（1.7V至5.5V）器件可实现广泛的应用。

FT24C02A-Kxx产品型号：

FT24C02A-KDR-B；FT24C02A-KDG-B；FT24C02A-KSR-B；FT24C02A-KSR-T；FT24C02A-KSG-B；FT24C02A-KSG-T；FT24C02A-KMR-B；FT24C02A-KMR-T；FT24C02A-KMG-B；FT24C02A-KMG-T；FT24C02A-KTR-B；FT24C02A-KTR-T；FT24C02A-KTG-B；FT24C02A-KTG-T；FT24C02A-KNR-T；FT24C02A-KNG-T；FT24C02A-KUNR-T；FT24C02A-KUNG-T；FT24C02A-KLR-T*；FT24C02A-KLG-T*；FT24C02A-KPR-T*；FT24C02A-KPG-T*

FT24C02A-Kxx产品特点：

•低压和低功率操作：

FT24C02A:VCC=1.7V至5.5V。

•最大待机电流<1µA。

•16字节页面写入模式。

•允许部分页面写入操作。

•内部组织：256×8（2K）。

•标准2线双向串行接口。

•施密特触发器，用于噪声保护的滤波输入。

•自定时编程周期（最大5ms）。

•1 MHz（2.5-5V），400 kHz（1.8V）兼容性。

•写入操作前自动擦除。

•用于硬件数据保护的写保护引脚。

•高可靠性：通常可承受1000000次循环。

•数据保留100年。

•工业温度范围（-40℃至85℃）。

•标准8引脚DIP/SOP/TSSOP/MSOP/DFN/UDFN和5引脚SOT-23/TSOT-23无铅封装。

FT24C02A引脚说明

（A）串行时钟（SCL）该 SCL 输入的上升沿用于将数据锁存到 EEPROM（电可擦可编程只读存储器）器件中，而该时钟的下降沿则用于将数据从 EEPROM 器件中移出。

（B）串行数据线（SDA）SDA 数据线是串行器件的双向信号，属于开漏输出信号，可与其他开漏输出器件进行线或（wired-OR）连接。

（C）器件 / 片选地址（A2、A1、A0）这些是串行 EEPROM 器件的片选输入信号。通常，这些信号通过硬接线连接到高电平（VIH）或低电平（VIL）。若引脚悬空，器件内部会将其识别为低电平（VIL）。但由于客户应用中可能存在电容耦合问题，FMD（公司名，此处保留缩写）建议始终将地址引脚连接到确定的电平状态。若使用上拉或下拉电阻，FMD 建议采用 10 千欧（10kΩ）或更小阻值的电阻。

（D）写保护（WP）FT24C02A 系列器件配备 WP 引脚，用于保护整个 EEPROM 存储阵列免受编程操作影响。当 WP 引脚悬空或输入低电平（VIL）时，编程操作被允许；反之，若 WP 引脚连接到高电平（VIH）或电源电压（VCC），则所有编程功能被禁用。读操作不受 WP 引脚输入电平的影响。若 WP 引脚悬空，器件内部会将其识别为低电平（VIL）。但由于客户应用中可能存在电容耦合问题，FMD 建议始终将 WP 引脚连接到确定的电平状态。若使用上拉或下拉电阻，FMD 建议采用 10 千欧（10kΩ）或更小阻值的电阻。

存储结构

FT24C02A 器件包含 16 个页面。由于每个页面有 16 字节，因此对 FT24C02A 进行随机字寻址时，需要 8 位数据字地址。

器件操作

（A）串行时钟与数据跳变

SDA 引脚通常通过外部电阻上拉至高电平。仅当串行时钟（SCL）处于低电平（VIL）时，数据才允许发生变化。SDA 信号的任何跳变，都可能被解读为下述的起始条件（START condition）或停止条件（STOP condition）。

（B）起始条件（START condition）

当 SCL≥高电平（VIH）时，SDA 信号从高电平跳变至低电平，此过程被解读为起始条件。所有有效的命令都必须以起始条件开头。

（C）停止条件（STOP condition）

当 SCL≥高电平（VIH）时，SDA 信号从低电平跳变至高电平，此过程被解读为停止条件。所有有效的读命令或写命令都以停止条件结尾。若该停止条件出现在读命令之后，器件将进入待机模式（STANDBY mode）；若该停止条件出现在页写或字节写命令之后，器件会在自定时内部编程完成后，触发进入待机模式。

（D）应答（ACKNOWLEDGE）

二线制协议以 8 位字的形式，与 EEPROM 之间传输地址和数据。EEPROM 在接收到每个字后，会输出一个 “0” 来对应答数据或地址进行确认。应答信号会在每个字传输后的第 9 个串行时钟周期内产生。

（E）待机模式（STANDBY mode）

在以下场景下，EEPROM 会进入低功耗待机模式：刚上电后、在读模式下接收到停止位（STOP bit）后、或完成自定时内部编程操作后。

（F）软复位（SOFT RESET）

当协议中断（如掉电）或系统复位后，可通过以下步骤对任意二线制器件进行复位：

产生一个起始条件；

时钟输出 18 个 “1” 数据位；

在 SDA 处于高电平时，产生一个起始条件。

器件寻址（DEVICE ADDRESSING）

二线制串行总线协议规定，在起始位（START bit）条件之后，需发送一个 8 位的器件地址字，以触发有效的读命令或写命令。器件地址的前 4 位最高有效位必须为 “1010”，这是所有串行 EEPROM 器件的通用地址前缀。接下来的 3 位是器件地址位，这 3 位器件地址位（第 5 位、第 6 位、第 7 位）需与外部片选 / 地址引脚的状态相匹配。若匹配成功，EEPROM 器件会在第 8 位读 / 写位传输完成后输出一个应答（ACKNOWLEDGE）信号；若不匹配，器件将进入待机模式（STANDBY mode）。

地址字的最后 1 位（即第 8 位）为读 / 写命令位。若第 8 位为高电平（VIH），器件将进入读模式；若检测到第 8 位为 “0”，器件则进入编程模式。

写操作（WRITE OPERATIONS）

（A）字节写（BYTE WRITE）

字节写操作的流程如下：

微控制器发送起始位（START bit）条件；

接着发送有效的 EEPROM 器件地址及写命令；

若器件地址位与片选地址匹配，EEPROM 会在第 9 个时钟周期发送应答信号；

随后微控制器发送剩余的 8 位低字节字地址，EEPROM 会在第 18 个时钟周期对该 8 位地址字发送应答信号；

微控制器继续传输 8 位数据，在第 27 个时钟周期接收到 EEPROM 的应答信号后，微控制器发送停止位（STOP bit）；

EEPROM 接收到停止位后，将进入自定时编程模式，此模式下所有外部输入均被禁用；

经过编程时间 TWC 后，字节编程完成，EEPROM 器件恢复至待机模式。

（B）页写（PAGE WRITE）

页写操作与字节写操作类似，核心区别在于：页写可在同一页面（或存储行）内对 1 至 16 字节的数据进行编程（FT24C02A 的存储结构为每页面 / 存储行含 16 字节）。

页写操作的具体流程如下：

与字节写操作相同，微控制器先发送写命令、器件地址及字地址，并接收 EEPROM 的应答信号；

微控制器发送第 1 个 8 位数据字节，在第 27 个时钟周期接收到 EEPROM 的应答信号后，不发送停止位；

反之，微控制器继续发送第 2 个 8 位数据字节，EEPROM 会在第 36 个时钟周期发送应答信号；

上述 “数据发送 - EEPROM 应答” 的周期会重复进行，直至微控制器在第 n×9 个时钟周期后发送停止位；

停止位发送后，EEPROM 进入自定时的部分页或全页编程模式；

经过编程时间 TWC 后，页编程完成，器件恢复至待机模式。

页写操作的地址规则：

字地址的低 4 位（列地址）在每接收一个数据字节后，会在内部自动加 1；

字地址的其余位（行地址）在内部保持不变，始终指向待编程的特定存储行 / 页面；

页写的第一个数据字节可对应任意列地址，同一页面内最多可加载 16 个数据字节；

若加载的数据字节数超过 16 个，第 17 个数据字节会覆盖第 1 个数据字节的列地址，第 18 个数据字节覆盖第 2 个数据字节的列地址，以此类推（即列地址会 “循环覆盖” 之前已加载的数据）。

（C）应答轮询（ACKNOWLEDGE POLLING）

应答轮询可用于在自定时内部编程过程中，查询器件的编程状态，具体机制如下：

向 EEPROM 发送有效的读或写地址命令：

若器件仍处于自定时编程模式，将不会在第 9 个时钟周期发送应答信号；

若编程已完成且器件已恢复至待机模式，则会在第 9 个时钟周期返回有效的应答信号。

读操作（READ OPERATIONS）

读命令与写命令的流程类似，核心区别在于：地址字的第 8 位（读 / 写位）需设为 “1”。读操作包含三种模式，具体如下：

（A）当前地址读（CURRENT ADDRESS READ）

在器件电源未断开的情况下，EEPROM 内部的地址字计数器会保持 “上一次读 / 写地址 + 1” 的值。当前地址读操作的流程如下：

微控制器发送起始位（START bit），并发送有效的器件地址字（第 8 位读 / 写位设为 “1”）；

EEPROM 在第 9 个串行时钟周期发送应答信号；

随后 EEPROM 会串行移出一个 8 位数据字节，内部地址字计数器自动加 1；

对于当前地址读模式，微控制器不会在第 18 个时钟周期发送应答信号，而是在第 18 个时钟周期后发送有效的停止位，终止读操作；

操作结束后，器件恢复至待机模式。

（B）连续读（SEQUENTIAL READ）

连续读操作与当前地址读操作非常相似，关键差异在于微控制器可通过发送应答信号，持续获取后续数据，具体流程如下：

微控制器发送起始位及有效的器件地址字（第 8 位读 / 写位设为 “1”）；

EEPROM 在第 9 个串行时钟周期发送应答信号，并串行移出一个 8 位数据字节，同时内部地址字计数器自动加 1；

与当前地址读不同，微控制器会在第 18 个时钟周期发送应答信号，告知 EEPROM 需继续输出下一个数据字节；

EEPROM 接收到应答信号后，会根据已递增的内部地址计数器，串行移出下一个 8 位数据字节；

若微控制器需继续读取数据，会在第 27 个时钟周期再次发送应答信号，重复上述数据传输过程；

当内部地址计数器达到最大有效地址时，会循环回存储阵列的起始地址；

若需终止连续读操作，微控制器只需对最后一个接收的数据字节不发送应答信号，转而发送停止位即可，之后器件恢复至待机模式。

（C）随机读（RANDOM READ）

随机读操作分为两步：第一步通过 “伪写”（dummy write）指令，将目标读地址初始化到内部地址计数器；第二步执行当前地址读操作，具体流程如下：

第一步：初始化目标读地址

微控制器先发送起始位；

接着发送有效的器件地址（第 8 位读 / 写位设为 “0”，即伪写命令）；

EEPROM 发送应答信号；

微控制器发送目标读地址，EEPROM 再次发送应答信号。

第二步：执行当前地址读

微控制器无需向 EEPROM 发送实际写数据，而是直接执行当前地址读指令以读取目标地址的数据；

注意：一旦微控制器发送新的起始位，EEPROM 会重置内部编程过程，并执行新的指令（即当前地址读指令）。