Leitfaden zum Datenblatt zum seriellen Zweidraht-EEPROM AT24C02

Nichtflüchtige Speichergeräte ermöglichen, dass Daten auch dann gespeichert bleiben, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird.Ein weit verbreitetes Gerät für diesen Zweck ist das AT24C02 EEPROM.In diesem Artikel werden die Grundlagen des AT24C02 EEPROM, Details zur Pinbelegung, Varianten, Blockdiagramme, Spezifikationen, Funktionen, Funktionsprinzip mit Arduino, Verwendungsszenarien usw. erläutert.

Katalog

AT24C02 EEPROM Basic

Die AT24C02 EEPROM ist ein serielles 2-Kbit-Zweidraht-EEPROM, das für die zuverlässige nichtflüchtige Datenspeicherung entwickelt wurde.Es speichert Informationen auch dann, wenn der Strom ausgeschaltet ist, was es nützlich macht, Konfigurations- oder Systemdaten aufzubewahren.Das Gerät enthält 2048 Bit Speicher, organisiert in 256 Wörtern zu je 8 Bit, sodass kleine Datenmengen wiederholt geschrieben, gelöscht und gelesen werden können.

Der AT24C02 kommuniziert über eine zweiadrige serielle Schnittstelle basierend auf dem I²C-Kommunikationsprotokoll und verwendet ausschließlich SDA- (Serial Data) und SCL- (Serial Clock) Leitungen.Diese einfache Schnittstelle trägt dazu bei, den Verkabelungsaufwand zu reduzieren und ermöglicht eine einfache Kommunikation mit vielen digitalen Systemen.Das Gerät unterstützt außerdem den Niederspannungsbetrieb und eine effiziente Stromnutzung, wodurch es sich für kompakte elektronische Designs eignet.

Wenn Sie Interesse am Kauf des AT24C02 haben, kontaktieren Sie uns bitte bezüglich Preis und Verfügbarkeit.

AT24C02 EEPROM CAD-Modelle

AT24C02 EEPROM-Pinbelegungsdetails

Pin Nein.	Pin Name	Typ	Beschreibung
1	A0	Eingabe	Adresseingabe Pin, der zum Einstellen der Geräteadresse verwendet wird.Es ermöglicht mehrere EEPROM-Geräte teilen sich den gleichen I²C-Bus.
2	A1	Eingabe	Adresseingabe Pin, der dabei hilft, die Geräteadresse für die Kommunikation zu definieren.
3	A2	Eingabe	Adresseingabe Pin, der zusammen mit A0 und A1 zur Auswahl des EEPROM-Geräts am Bus verwendet wird.
4	GND	Macht	Boden Anschluss für das Gerät.
5	SDA	Bidirektional	Serielle Datenleitung Wird verwendet, um Daten zwischen dem EEPROM und dem Controller über den I²C zu übertragen Schnittstelle.
6	SCL	Eingabe	Serielle Uhr Leitung, die die Datenübertragung im I²C-Kommunikationsprotokoll synchronisiert.
7	WP	Eingabe	Schreibschutz Stift.Bei Anschluss an VCC verhindert es das Schreiben in den zu schützenden Speicher gespeicherte Daten.
8	VCC	Macht	Stromversorgungsstift für das EEPROM-Gerät.

Alternativen und gleichwertiges Modell

Äquivalent Modell	Hersteller	Erinnerung Größe	Schnittstelle	Paket Optionen
M24C02	STMicroelectronics	2 Kbit (256 × 8)	I²C	DIP-8, SOIC-8, TSSOP
CAT24C02	onsemi	2 Kbit (256 × 8)	I²C	DIP-8, SOIC-8
24LC02	Mikrochip Technologie	2 Kbit (256 × 8)	I²C	DIP-8, SOIC-8, TSSOP
IS24C02	Integriert Silicon Solution Inc.	2 Kbit (256 × 8)	I²C	DIP-8, SOIC-8
BR24G02	ROHM Halbleiter	2 Kbit (256 × 8)	I²C	SOP-8, TSSOP
FT24C02A	Fremont Micro Geräte	2 Kbit (256 × 8)	I²C	SOP-8

AT24C02 EEPROM-Varianten

Bestellen Code	Paket Code	Paket Typ	Versorgung Spannung	Erinnerung Größe	Temperatur Reichweite
AT24C02-10PU-2.7	8P3	8-poliger Kunststoff Dual-Inline-Paket (PDIP), 0,300″	2,7V – 5,5V	2 Kbit (256 × 8)	-40°C bis 85°C
AT24C02-10PU-1.8	8P3	8-poliger Kunststoff Dual-Inline-Paket (PDIP), 0,300″	1,8 V – 5,5 V	2 Kbit (256 × 8)	-40°C bis 85°C
AT24C02N-10SU-2.7	8S1	8-poliger Kunststoff Gull Wing Small Outline (JEDEC SOIC), 0,150″	2,7V – 5,5V	2 Kbit (256 × 8)	-40°C bis 85°C
AT24C02N-10SU-1.8	8S1	8-poliger Kunststoff Gull Wing Small Outline (JEDEC SOIC), 0,150″	1,8 V – 5,5 V	2 Kbit (256 × 8)	-40°C bis 85°C
AT24C02-10TU-2.7	8A2	8-adrig, dünn Shrink Small Outline Package (TSSOP), 4,4-mm-Gehäuse	2,7V – 5,5V	2 Kbit (256 × 8)	-40°C bis 85°C
AT24C02-10TU-1.8	8A2	8-adrig, dünn Shrink Small Outline Package (TSSOP), 4,4-mm-Gehäuse	1,8 V – 5,5 V	2 Kbit (256 × 8)	-40°C bis 85°C
AT24C02Y1-10YU-1.8	8Y1	8-polige Miniatur Array Package (MAP), 4,90 mm × 3,00 mm Gehäuse	1,8 V – 5,5 V	2 Kbit (256 × 8)	-40°C bis 85°C
AT24C02-10TSU-1.8	5TS1	5-adrig, dünn Schrumpfgehäuse mit kleinem Umriss (SOT23), 2,90 mm × 1,60 mm	1,8 V – 5,5 V	2 Kbit (256 × 8)	-40°C bis 85°C
AT24C02U3-10UU-1.8	8U3-1	8-Ball-Würfelball Grid-Array (dBGA2)	1,8 V – 5,5 V	2 Kbit (256 × 8)	-40°C bis 85°C
AT24C02-W2.7-11	Stirb	Bare Die	2,7V – 5,5V	2 Kbit (256 × 8)	-40°C bis 85°C

AT24C02 EEPROM-Blockdiagramm

Das Funktionsblockdiagramm des AT24C02 zeigt, wie das Gerät Kommunikations- und Speichervorgänge verwaltet.Die Leitungen SCL (Takt) und SDA (Daten) gehen in die Start/Stopp-Logik ein, die den Beginn und das Ende der I²C-Kommunikation erkennt.Danach werden die Signale zur seriellen Steuerlogik weitergeleitet, die die Datenübertragung, Lese-/Schreibvorgänge und das gesamte Kommunikationstiming innerhalb des Chips steuert.

Der Device Address Comparator vergleicht die vom Controller gesendete Adresse mit den Hardware-Adresspins A0, A1 und A2.Bei Übereinstimmung der Adresse antwortet das EEPROM und ermöglicht den Zugriff auf den Speicher.Der Datenwort-Adresszähler wählt dann den richtigen Speicherort aus, an dem Daten geschrieben oder gelesen werden.

Innerhalb des Speicherabschnitts wählen die X- und Y-Decoder die genaue Zelle innerhalb des EEPROM-Arrays aus.Während Schreibvorgängen erzeugt der Hochspannungspumpen- und Zeitschaltkreis die erforderliche Spannung, um Daten in den EEPROM-Zellen zu speichern.Die Datenwiederherstellungs- und seriellen MUX-Blöcke verwalten den Datenabruf und senden die Ausgabe über die DOUT/ACK-Logik zurück an die SDA-Leitung.

AT24C02 EEPROM-Spezifikationen

Parameter	Wert
Speichertyp	Serielles EEPROM
Speicherkapazität	2 Kbit (256 × 8 Bits)
Schnittstelle	Zweidraht-Seriell Schnittstelle (I²C)
Betrieb Spannung	1,8 V – 5,5 V (je nach Variante)
Maximal Betriebsspannung	6,25 V
Betrieb Temperatur	−40 °C bis +85 °C
Lagerung Temperatur	−65 °C bis +150 °C
Spannung an Any Pin (relativ zu GND)	−1,0 V bis +7,0 V
Zykluszeit schreiben	Typischerweise 5 ms
Seitenschreibgröße	8 Byte
Taktfrequenz	Bis zu 1 MHz (abhängig von der Version)
Ausdauer	Bis zu 1.000.000 Schreibzyklen
Datenaufbewahrung	Bis zu 100 Jahre
Adresseingaben	3 (A0, A1, A2)
DC-Ausgang Aktuell	5 mA (maximal)
Schreibschutz	Hardware-Schreiben Stift (WP) schützen
Paketoptionen	PDIP-8, SOIC-8, TSSOP-8, SOT-23-5, MAP, dBGA

AT24C02 EEPROM-Funktionen

Niederspannungsbetrieb

Der AT24C02 unterstützt sowohl den Standard- als auch den Niederspannungsbetrieb.Je nach Ausführung arbeitet das Gerät mit 2,7 V bis 5,5 V oder 1,8 V bis 5,5 V und kann so mit unterschiedlichen Digitalsystemen und Low-Power-Elektronik zusammenarbeiten.

2-Kbit organisierter EEPROM-Speicher

Der AT24C02 bietet 2 KBit nichtflüchtigen Speicher, organisiert als 256 × 8 Bit.Intern ist der Speicher in 32 Seiten mit 8 Bytes pro Seite unterteilt, was effiziente Speicher- und Seitenschreibvorgänge ermöglicht.

Zweidrahtige serielle Schnittstelle

Das Gerät kommuniziert über eine Zweidraht-I²C-Schnittstelle mit SDA- (Serial Data) und SCL- (Serial Clock) Leitungen.Diese einfache Kommunikationsmethode ermöglicht eine einfache Integration mit Mikrocontrollern.

Geräuschresistentes Eingabedesign

Der AT24C02 verfügt über Schmitt-Trigger-Eingänge und gefilterte Eingangsschaltungen.Diese Funktionen helfen, Rauschen zu unterdrücken und die Signalstabilität während der Kommunikation zu verbessern.

Bidirektionale Datenübertragung

Das EEPROM unterstützt bidirektionale serielle Kommunikation und ermöglicht das Lesen und Schreiben von Daten über dieselbe SDA-Leitung, gesteuert durch das Taktsignal auf SCL.

Hardware-Schreibschutz

Zum Schutz gespeicherter Daten steht ein dedizierter Write Protect (WP)-Pin zur Verfügung.Wenn der WP-Pin aktiviert ist, werden Schreibvorgänge deaktiviert, um eine versehentliche Änderung des Speicherinhalts zu verhindern.

Seitenschreibfähigkeit

Der AT24C02 unterstützt 8-Byte-Seitenschreibvorgänge, sodass für eine schnellere Programmierung mehrere Bytes in einem einzigen Schreibzyklus in das EEPROM geschrieben werden können.

Selbstgesteuerter Schreibzyklus

Das Gerät verfügt über einen internen selbstgetakteten Schreibzyklus, der normalerweise innerhalb von 5 ms abgeschlossen wird und den EEPROM-Programmierungsprozess automatisch abwickelt.

Hochzuverlässiger Speicher

Der AT24C02 bietet eine hohe Lebensdauer und lange Datenspeicherung, unterstützt bis zu 1 Million Schreibzyklen und behält gespeicherte Daten unter normalen Betriebsbedingungen bis zu 100 Jahre lang bei.

Mehrere Paketoptionen

Das EEPROM ist in verschiedenen Gehäusetypen erhältlich, darunter 8-Pin-PDIP, SOIC, TSSOP, Ultra Thin Mini-MAP, 5-Pin-SOT-23 und 8-Ball-dBGA, und bietet Flexibilität für verschiedene PCB-Layouts und kompakte elektronische Designs.

Kompatibilität der I²C-Busgeschwindigkeit

Das Gerät unterstützt 100-kHz-Betrieb für 1,8-V-Versionen und bis zu 400-kHz-Betrieb für 2,7-V- und 5-V-Versionen und gewährleistet so die Kompatibilität mit Standard-I²C-Busgeschwindigkeiten.

Verfügbarkeit auf Automobilniveau

Einige AT24C02-Versionen sind so konzipiert, dass sie den Automobil-Zuverlässigkeitsstandards entsprechen und den Einsatz in Umgebungen ermöglichen, die eine höhere Zuverlässigkeit und Stabilität erfordern.

AT24C02 EEPROM arbeitet im Schaltkreis

Wie wird das AT24C02 EEPROM über das I²C-Kommunikationsprotokoll mit einem Arduino Uno verbunden?Das EEPROM erhält Strom von der 5-V-Versorgung, wobei VCC an 5 V und GND an Masse angeschlossen ist.Die drei Adresspins A0, A1 und A2 sind mit Masse verbunden, wodurch die I²C-Adresse des Geräts festgelegt wird.Diese Konfiguration ermöglicht es dem Arduino, über eine feste Geräteadresse am Bus mit dem EEPROM zu kommunizieren.

Die Pins SDA (Serial Data) und SCL (Serial Clock) des EEPROM sind mit den Pins A4 (SDA) und A5 (SCL) des Arduino verbunden.Zwei 4,7-kΩ-Widerstände sind von SDA und SCL an die 5-V-Versorgung angeschlossen.Diese Widerstände fungieren als Pull-up-Widerstände, die für eine ordnungsgemäße I²C-Kommunikation erforderlich sind, da der Bus Open-Drain-Signalisierung verwendet.

Während des Betriebs sendet der Arduino Befehle und Daten über die SDA-Leitung, während die SCL-Leitung das Zeitsignal bereitstellt.Der AT24C02 empfängt die Geräteadresse und die Speicheradresse vom Arduino und speichert oder ruft dann Daten aus seinem internen EEPROM-Array ab.Auf den Chip geschriebene Daten bleiben auch dann gespeichert, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird.

Wo kann das AT24C02 EEPROM verwendet werden?

• Speichern von Konfigurationseinstellungen in Mikrocontroller-basierten Systemen

• Speicherung von Kalibrierdaten für Sensoren und Messgeräte

• Beibehaltung der Systemparameter in der eingebetteten Elektronik

• Speicherung kleiner Mengen nichtflüchtiger Daten in Steuerkreisen

• Aufbewahrung von Informationen zur Geräteidentifikation oder Seriennummer

• Speichern von Firmware-Parametern oder Systemflags

• Speichern von Benutzereinstellungen in elektronischen Geräten

• Speichern von Nachschlagetabellen oder kleinen Datentabellen für eingebettete Programme

• Backup-Speicher für kleine kritische Datenwerte

• Nichtflüchtige Speicherunterstützung für I²C-basierte digitale Systeme

Vergleich: AT24C02 vs. anderes EEPROM

Parameter	AT24C01	AT24C02	AT24C04	AT24C08	AT24C16
Speicherkapazität	1 Kbit	2 Kbit	4 Kbit	8 Kbit	16 Kbit
Erinnerung Organisation	128 × 8	256 × 8	512 × 8	1024 × 8	2048 × 8
Seitenschreibgröße	8 Bytes	8 Bytes	16 Bytes	16 Bytes	16 Bytes
Wortadresse Größe	7-Bit	8-Bit	8-Bit	8-Bit	8-Bit
Schnittstelle	I²C	I²C	I²C	I²C	I²C
Betrieb Spannung	1,8–5,5 V	1,8–5,5 V	1,8–5,5 V	1,8–5,5 V	1,8–5,5 V
Typisches Schreiben Zeit	5 ms	5 ms	5 ms	5 ms	5 ms
Ausdauer	1 Mio. Zyklen	1 Mio. Zyklen	1 Mio. Zyklen	1 Mio. Zyklen	1 Mio. Zyklen
Datenaufbewahrung	100 Jahre	100 Jahre	100 Jahre	100 Jahre	100 Jahre
Gemeinsame Pakete	PDIP, SOIC	PDIP, SOIC, TSSOP	PDIP, SOIC	PDIP, SOIC	PDIP, SOIC

AT24C02 Mechanische Abmessungen

Hersteller

Atmel Corporation verfügte über starke Halbleiterfertigungskapazitäten bei der Herstellung nichtflüchtiger Speichergeräte wie dem AT24C02 EEPROM.Das Unternehmen hat sich auf die Entwicklung und Herstellung zuverlässiger serieller EEPROM-Chips spezialisiert, die für einen stromsparenden Betrieb, lange Schreibzyklen und eine lange Datenspeicherung optimiert sind.Atmel nutzte fortschrittliche Halbleiterfertigungsprozesse und betrieb mehrere globale Anlagen, um die Massenproduktion von Speichergeräten und eingebetteten Komponenten zu unterstützen.Zu den Fertigungskapazitäten gehörten auch flexible Verpackungstechnologien, die es ermöglichten, Geräte wie den AT24C02 in Formaten wie PDIP, SOIC, TSSOP, SOT-23 und dBGA anzubieten.Diese Fähigkeiten ermöglichten es Atmel, hochwertige EEPROM-Lösungen für verschiedene eingebettete und elektronische Systeme bereitzustellen.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Wie groß ist die Speicherkapazität des AT24C02 EEPROM in Bytes?

Der AT24C02 verfügt über eine Gesamtspeicherkapazität von 2 Kbit, was 256 Byte Speicher entspricht.Der Speicher ist in 256 Speicherplätze mit jeweils 8 Bit organisiert, sodass kleine Datenmengen einzeln gespeichert und abgerufen werden können.

2. Welches Kommunikationsprotokoll verwendet der AT24C02?

Der AT24C02 verwendet das I²C-Protokoll (Inter-Integrated Circuit), ein Zweidraht-Kommunikationssystem, das SDA- (Daten) und SCL-Leitungen (Takt) verwendet, um Informationen zwischen dem EEPROM und einem Controller auszutauschen.

3. Wie viele AT24C02 EEPROM-Geräte können an denselben I²C-Bus angeschlossen werden?

Bis zu acht AT24C02-Geräte können an denselben I²C-Bus angeschlossen werden, indem die Adresspins A0, A1 und A2 konfiguriert werden, was unterschiedliche Geräteadressen ermöglicht.

4. Wie lange dauert es, Daten in das AT24C02 EEPROM zu schreiben?

Die typische Schreibzykluszeit beträgt etwa 5 Millisekunden.Während dieser Zeit programmiert der Chip intern die Speicherzelle und nimmt vorübergehend keine neuen Schreibbefehle an.

5. Behält der AT24C02 Daten bei, nachdem die Stromversorgung unterbrochen wurde?

Ja.Der AT24C02 ist ein nichtflüchtiges Speichergerät, d. h. die gespeicherten Daten bleiben auch dann erhalten, wenn die Stromversorgung ausgeschaltet wird.

6. Was passiert, wenn die Stromversorgung während eines Schreibvorgangs unterbrochen wird?

Wenn während eines Schreibzyklus die Stromversorgung unterbrochen wird, können die geschriebenen Daten ungültig werden.Für einen zuverlässigen Betrieb überprüfen Systeme häufig die Daten nach dem Schreiben oder schreiben den Speicher bei Bedarf neu.

7. Kann das AT24C02 EEPROM sowohl mit 3,3-V- als auch mit 5-V-Systemen verwendet werden?

Ja.Viele Versionen des AT24C02 unterstützen große Betriebsspannungen von 1,8 V bis 5,5 V und ermöglichen so die Kompatibilität mit 3,3 V- und 5 V-Mikrocontrollersystemen.

8. Wie oft können Daten im AT24C02 EEPROM neu geschrieben werden?

Das Gerät unterstützt typischerweise bis zu 1.000.000 Schreibzyklen pro Speicherort und eignet sich daher für Anwendungen, die wiederholte Datenaktualisierungen erfordern.

9. Welchen Zweck hat der Schreibschutz-Pin (WP) im AT24C02?

Der WP-Pin verhindert Schreibvorgänge, wenn er mit VCC verbunden ist.Diese Funktion schützt gespeicherte Daten vor versehentlicher Änderung.

10. Wie lange kann der AT24C02 Daten ohne Strom speichern?

Der AT24C02 ist für eine langfristige Datenaufbewahrung von bis zu 100 Jahren ausgelegt und stellt sicher, dass gespeicherte Informationen über längere Zeiträume stabil bleiben.