EEPROM是市面上使用最廣的非易失性存儲器之一，使用EEPROM注意設(shè)計細節(jié)，可以避免如讀寫時序不正確，導致EEPROM兼容性不好，芯片上電異常以及芯片損壞等問題，提供電子產(chǎn)品的可靠性。
具備易于使用、低成本特性的串行EEPROM是發(fā)展歷史非常悠久的一種非易失性存儲器。由于其可編程特性,加上能以非常低的成本獲得,目前,幾乎在每一種電子產(chǎn)品中都可見到EEPROM的身影。
根據(jù)一項統(tǒng)計,全球每年的串列EEPROM產(chǎn)量大約有50億個單元,出貨量相當驚人,是目前業(yè)界使用最普遍的非易失性存儲器之一。目前,串行EEPROM器件憑借著易于使用的特性,已廣泛被各種電子產(chǎn)品所采用。
不過,EEPROM器件本身也具有許多區(qū)別,根據(jù)不同的容量、接口協(xié)議、電壓和溫度范圍等特性,其應(yīng)用領(lǐng)域也各不相同。在從汽車到醫(yī)療到消費類電子產(chǎn)品等各種應(yīng)用中,所采用的EEPROM器件也有相當程度的差異。
對大部份設(shè)計工程師而言,在設(shè)計中采用EEPROM是必要且基本的,但為了因應(yīng)目前各種電子產(chǎn)品對性能所提出的越來越高的要求,相關(guān)器件在設(shè)計上也產(chǎn)生了一些必須注意的地方。本文主要針對串行EEPROM器件的使用提出一些設(shè)計建議,為相關(guān)設(shè)計工程師提供參考。
 應(yīng)該在設(shè)計中加入
1．為應(yīng)用選擇合適的接口協(xié)議。最常用的協(xié)議是I2C、SPI 和 Microwire,它們各有優(yōu)缺點,應(yīng)根據(jù)應(yīng)用的具體要求予以選擇。
2．使用可靠性高的設(shè)計技術(shù)。這包括參考制造商推薦的關(guān)于去耦電容大小和上拉/下拉電阻值的使用指南。不要把串行EEPROM VDD的引腳連接到微控制器上的某個輸出引腳上,這樣做你沒有節(jié)省太多電流,當在寫周期時斷電反而會引起不必要的麻煩。
3．在對EEPROM進行編程燒片時，應(yīng)該盡量選擇專業(yè)的燒錄工具如致遠電子的SmartPRO 6000F，該編程器不但燒錄速度快，而且兼容性能強，市面上各大半導體公司的EEPROM已經(jīng)Flash都可以燒錄。這樣既可以便捷開發(fā)芯片，提高燒錄效率，更能避免由于軟件不兼容導致芯片讀寫出錯的問題。
4．利用微控制器上的硬件接口外設(shè),比如SPI 或 I2C端口。這可以簡化代碼開發(fā),而且一般會因代碼更加緊湊而使應(yīng)用速度更快,從而給增加其它功能留下空間(還能最大限度地降低微控制器的成本)。
5. 為了由于靜電損壞EEPROM，提高產(chǎn)品的可靠性，最好EERPOM芯片中加入ESD保護器件。
 不應(yīng)該該在設(shè)計中加入
1．減慢寫入速度。使用產(chǎn)品可能具有的頁寫入(page-write)功能,這會通過下載數(shù)據(jù)頁面并初始化寫周期(從16 字節(jié)直到 256字節(jié))使數(shù)據(jù)頁立即被寫滿。頁面上的所有字節(jié)都同時被寫入。
2．不保護串行EEPROM器件。利用硬件寫保護引腳、寫操作禁用命令、塊保護和其他技術(shù)來防止意外的批寫入。
3．誤認為串行EEPROM在控制器工作時會停止工作。大多數(shù)串行EEPROM都被設(shè)計為在低于1.8V的典型低電壓下執(zhí)行一個寫操作。比如,如果微控制器的電壓低于2.5V,控制器芯片的工作將不規(guī)律,執(zhí)行無計劃的代碼或?qū)懼噶?而串行EEPROM器件可能把那些命令解讀為有效并執(zhí)行它們,這時就可能發(fā)生數(shù)據(jù)崩潰。系統(tǒng)設(shè)計時,需注意在上電或斷電期間控制器芯片應(yīng)處于復(fù)位狀態(tài),直到系統(tǒng)電壓穩(wěn)定。
4．過度使用串行EEPROM器件,致使耗損殆盡。若串行EEPROM被寫入數(shù)百萬次,就有可能耗損殆盡。如果你計劃對該器件頻繁重寫,就必須了解它的耐久特性。耐久性建模工具,比如Microchip的總耐久性軟件(Total Endurance software),有助于對計劃寫入次數(shù)后可能產(chǎn)生的產(chǎn)品質(zhì)量問題進行預(yù)估。如果芯片擦除和寫入次數(shù)超過百萬次，應(yīng)該選擇不限制讀寫次數(shù)的MRAM替代EERPOM。
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