主器件通过发送一个起始信号启动发送过程，然后发送它所要寻址的从器件的地址。8位从器件地址的高4位固定为1010(见表3-7)，接下来的3位a2、a1、a0为器件的地址位，用来定义哪个器件以及器件的哪个部分被主器件访问。从器件8位地址的最低位作为读写控制位。
1表示对从器件进行读操作，0表示对从器件进行写操作。
在主器件发送起始信号和从器件地址字节后，at24c02监视总线并当其地址与发送的从地址相符时响应一个应答信号。通过sda线at24c02再根据读写控制位r/w的状态进行读或写操作。
表3-7 at24c02控制字。
i2c总线数据传送时，每成功地传送一个字节数据后，接收器都必须产生一个应答信号(见图3-11)。应答的器件在第9个时钟周期时将sda线拉低，表示其已收到一个8位数据。at24c02在接收到起始信号和从器件地址之后响应一个应答信号，如果器件已选择了写操作，则在每接收一个8位字节之后响应一个应答信号。
当at24c02工作于读模式时，在发送一个8位数据后释放sda线并监视一个应答信号。一旦接收到应答信号，at24c02继续发送数据，如主器件没有发送应答信号，器件停止传送数据且等待一个停止信号。
at24c02的写模式有字节写和页写两种。本设计中选择字节写模式，其时序见图3-12。该模式下，主器件发送起始命令和从器件地址信息(r/w位置零)给从器件。
在从器件产生应答信号后，主器件发送at24c02的字节地址，主器件在收到从器件的另一个应答信号后，再发送数据到被寻址的存储单元。at24c02再次应答，并在主器件产生停止信号后开始内部数据的擦写。在内部擦写过程中at24c02不再应答主器件的任何请求。
对at24c02读操作的初始化方式和写操作时一样，仅把r/w位置为1。有三种不同的读操作方式：立即地址读、选择读和连续读。设计中需要一次性读出16字节的密码，故用连续读方式。
连续读操作可通过立即读或选择性读操作启动，在at24c02发送完一个8位字节数据后，主器件产生一个应答信号来响应，告知at24c02主器件要求更多的数据。对应每个主机产生的应答信号，at24c02将发送一个8位数据字节；当主器件不发送应答信号而发送停止位时结束此操作。连续读操作的时序可见图3-13。