ArduinoでI2C通信 シリアルEEPROM(AT24C256)を使う

はじめに

　この記事ではarduinoを使ってEEPROMの読み書きをします。

必要なもの

• Arduino (この記事ではR4 Minimaを使います)
• AT24C256B　(シリアルEEPROM)

接続構成

I2C通信は信号線(SCL,SDA)と電源電圧、GNDの４つを接続すれば良いです。
SCAとSDAはプルアップします。

AT24C256のピンアサイン

デバイスアドレス
A0-A2はデバイスアドレスの設定です。
今回はすべてGNDに接続しているので、アドレスは0b1010000(=0x50)です。
R/Wのbitはアドレスではなく、書き込みか読み出しの指定をする場所です。

スケッチ

どうせarduinoの標準ライブラリ使うので、最初からデバイス向けのライブラリ使った方が良いですよね。(言い訳)
性能や使い勝手に問題があれば、用途に合わせて自作すべきだとは思いますが。
というわけで、AT24C向けのライブラリを使います。

1byteの読み書き

1. 書き込み
メソッド：put(アドレス, 書き込む値)

EEPROMwrite.ino

#include "Wire.h"
#include <at24c256.h>

AT24C256 eprom(AT24C_ADDRESS_0);

void setup() {
  Wire.begin();
  uint8_t Data = 55;
  eprom.put(0, Data);  //アドレス0の値を読み出し
}

void loop() {
}

2. 読み出し
メソッド：get(アドレス, 読み出す値を格納する変数)

EEPROMRead.ino

#include "Wire.h"
#include <at24c256.h>

AT24C256 eprom(AT24C_ADDRESS_0);

void setup() {
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  uint8_t Data;
  eprom.get(0, Data);  //アドレス0に55を書き込み
  Serial.println(Data);
  delay(1000);
}

1.書き込みのスケッチをボードに書き込んだ後、2.読み出しスケッチをボードに書き込んで、
シリアルモニタで55が表示されれば成功です。

2.読み出しのスケッチは、読み出ししかしていません。
EEPROMの不揮発性メモリから、読み出せていることが確認できました。

連続データの読み書き

putやgetのメソッドは連続したデータもいい感じに読み書きできるようです。
例えば、引数に構造体を入れれば、構造体を丸ごと読み書きしてくれます。

#include "Wire.h"
#include <at24c256.h>

AT24C256 eprom(AT24C_ADDRESS_0);

struct HOGE{
  uint8_t X;
  uint8_t Y;
  uint8_t Z;
};

void setup() {
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);

  struct HOGE stHogeIn[10];               //30byteのデータ
  memset(stHogeIn, 0, sizeof(stHogeIn));  //RAM初期化

  for(int i=0;i<10;i++)                   //適当に値を書く
  {
     stHogeIn[i].X=i*10+1;
     stHogeIn[i].Y=i*10+2;
     stHogeIn[i].Z=i*10+3;
  }
  eprom.put(0,stHogeIn);                  //構造体丸ごと書き込み
}

void loop() {
  struct HOGE stHogeOut[10];              //30byteのデータ(EEPROMから読み出した値を入れる)
  memset(stHogeOut, 0, sizeof(stHogeOut));//RAM初期化
  eprom.get(0, stHogeOut);                //構造体丸ごと読み出し

  for(int i=0; i<10;i++)                  //シリアルモニタで読み出しデータを確認する
  {
    Serial.print(i);
    Serial.print(" ");
    Serial.print(stHogeOut[i].X);
    Serial.print(" ");
    Serial.print(stHogeOut[i].Y);
    Serial.print(" ");
    Serial.println(stHogeOut[i].Z);
  }
  
  delay(10000);
}

setup()の中で、RAM上のstHogeIn[10]のデータの中身は下記のようになっています。

配列番号	X	Y	Z
0	1	2	3
1	11	12	13
2	21	22	23
3	31	32	33
4	41	42	43
5	51	52	53
6	61	62	63
7	71	72	73
8	81	82	83
9	91	92	93

EEPROMへの書き込みはこの一行だけで、構造体30byte分がすべて書き込まれます。

eprom.put(0,stHogeIn); 

EEPROMからの読み出しも一行だけです。

eprom.get(0, stHogeOut); 

シリアルモニタで読み出した結果と一致していますね。

構造体丸ごとコピーできれば、欲しいデータのアドレスを気にしなくてよいので便利そうですね。
通信データの量は増えてしまうので、性能とのトレードオフだと思います。