EEPROM基本原理、应用及使用规范-电子技术方案|电路图讲解

  EEPROM的基本原理 由于EPROM操作的不便，后来出的主板上BIOSROM芯片大部分都采用 EEPROM（ElectricallyErasableProgrammableROM，电可擦除可编程ROM）。EEPROM的擦除不需要借助于其它设备，它是以电子信号来修改其内容的，而且是以Byte为最小修改单位，不必将资料全部洗掉才能写入，彻底摆脱了EPROMEraser和编程器的束缚。   EEPROM在写入数据时，仍要利用一定的编程电压，此时，只需用厂商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容，所以，它属于双电压芯片。借助于EEPROM芯片的双电压特性，可以使BIOS具有良好的防毒功能，在升级时，把跳线开关打至“on”的位置，即给芯片加上相应的编程电压，就可以方便地升级；平时使用时，则把跳线开关打至“off”的位置，防止CIH类的病毒对BIOS芯片的非法修改。所以，至今仍有不少主板采用EEPROM作为BIOS芯片并作为自己主板的一大特色。   传统的单片机存贮结构，一般要由ROM、RAM组成。随着存贮器技术的发展．市场上推出电可擦除可编程只读存贮器，即EEPROM器件。该类器件基于FLOTOX（floaTIn~gatetunneling～Oxide）结构．根据F。wIer—Nordheim效应来完成数据的擦除或写入。因而具备联机可读、可写的特性，以及掉电之后的非易失性。EEPROM存贮器件的出现，为单片机存贮体的选择提供了新的设计方案 

2817A芯片的几种工作模式（见表1）分别慨括如F：1．“写”I作方式 当接到写命令后．2817A自动锁存地址、数该类器件在操作方式上可分为两大类，即串行操作EEPROM（如橙下NMC9．306）和并行操作EEPROM。串行EEPROM具备体积小、价格低、操作方便的特性：。圜而在过程控制与仪表工业上得到迅速运用。而并行EEPROM具备高容量、高速度、易使-用的特性，在计算机领域有着更广泛的应用。   2817A是16Kbits的并行EEPROM器件，它对微处理系统存贮器的加盟．使该系统具备更高的质量，更强大的功能   二、2817A的工作特性及操作模式 28l7AEEPROM内装一个DC—DC变换器．把芯片外加的5V电源升压至21V。用来进行擦除或写入字节操作擦除由写入操作自动完成。每次写^时间约J0毫秒．保存数据可达10年芯片内部具备上电、掉电保护功能。

 图1为2817A的管脚及名称图   据和控制信号．然后进行片内写过程。井释放总线．允许CPU执行其它工作该过程结束后，有一个RDY／—BU—SY信号可供CPU查询．或中断CPU．片内写周期约10ms。   每个字节能够可靠地写入次数为10即1万次   2．“读”I作方式 2817A具备快速的读特性．典型时间小于200as（1O秒）．与EPROM和SRAM的读特性极为相似片选线i由译码产生．输入使能线石E连接到CPU的雨j或丽或它们相“与后的输出线上。   读出后数据仍保留在存贮体内．每次写入后读保留的时间不小于10年。   3．“待命”I作方式 该工作模式使2817A对电源的消耗量减少60．即“节电”工作方式。此时．吾=r…忽略了和信号。允许总线上其它设备操作。   4．上电／掉电时内的数据保护 在r上电或掉电过程中．有r一个片内探测电路．当r低于V时（Vc=一5V）．屏蔽内部编程电路．以消除偶然的误写入。    

三、EEPROM的使用范围

1．系统组态 对于一个需要开关设置参数的小型系统，可以把诸如波特率．同步／异步选择、数据长度等参数储存在EEPROM中．制定一个数据序列或表格，使用户方便地完成选择。每次上电CPU按EEPROM中设定的参数进行指定的工作方式设茕。   对于大规模的计算机及通讯阿络，可把诸如通道配置、数据速率以及终端的承受能力等控制信息用表格的形式显示在CRT上．用在CRT上对系统可以方便地进行组态。很显然．EEPROM可以很好地将这些数据和表格存贮下米。解决了通讯嗣络的稳定性和灵活性问题。   2．过程记录 j设备需要维修时．·个重要的乍是记录维修的实际情况。一般的微处理系统具备三种形式的自检手段．即上电自检．人为干预产生的自检，以及定期自动进行的自检在自检中对系统的各部分设备产生的检验码存放到EEPROM所开辟的一个区内，通过软件编程及一定的显示手段．观察系统各设备的运行情况。特殊情况．如果设备的损坏超出了系统的正常使用范围，则用软件的方法使系统退出运行。然后根据EEPROM中所存放的关键致据进行系统评估、事故追忆。  

3．存储信息 EEPROM可以有效地存贮来自键盘或按键的可编程信息。在保安系统中，用EEPROM存放一个用户可以开关系统的“钥匙”（特殊的数字或字符串）。这个信息串可由指定的用户进行改变。因而使系统具备良好的保密性和灵活性。   另外．如工业汽轮机的保护仪表．现场安装调整的灵活性是美国API670标准的一项主要内容。利用EEPROM存贮按键输送的报警水平点参数．即保证了报警水平点的可靠性：叉附台了现场的灵活性。                                          

-电子元器件采购网（www、oneyac、com）是本土元器件目录分销商，采用“小批量、现货、样品”销售模式，致力于满足客户多型号、高质量、快速交付的采购需求。自建高效智能仓储，拥有自营库存超50,000种，提供一站式正品现货采购、个性化解决方案、选项替代等多元化服务。 （本文来源网络整理，目的是传播有用的信息和知识，如有侵权，可联系管理员删除）

  某工控设备开发厂商的设备中采用单片机控制电路，单片机使用外接的两脚晶体振荡器产生11.0592MHz的工作时钟。用户希望能够精确测量工作时钟的频率，但用示波器测量时一方面测不准，另一方面测量时还会出现晶体停振的情况，对于这种晶体的频率测量有没有好的办法呢?   在分析晶体停振原因前，先要了解不同振荡器的区别。一般来说，晶体振荡器分为无源晶振和有源晶振两种类型。   无源晶振一般称为crystal(晶体)，由石英晶体按照特定角度和尺寸切割而成，其本身相当于一个高Q值得选频电路，需要借助外部谐振和反相器提供能量才能起振。  

 而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)，其内部除了晶体以外，还包含了起振和驱动电路。下图是有源晶振的结构原理，可见其内部包含了谐振和输出端(Fout)的驱动电路。有源晶振由于驱动能力强，通常不会在测量中造成停振，会造成停振的通常都是晶体。     

 出于成本的考虑，很多单片机采用类似下面的晶体谐振电路，通过晶体和并联的起振电容振荡出需要的工作频率。一般示波器标配的无源探头的寄生电容会在10～15pf左右，这样在测量时探头的电容并在谐振回路上会改变原振荡电路的电容值从而造成晶体停振。

 对这种没有经过驱动的晶体振荡器的频率测量有没有好的方法呢?答案是当然有，但一方面要减小探头的负载，另一方面要能实现准确的频率测量。   一般无源探头的寄生电容都比较大，为了减小寄生电容，可以使用有源探头，有源探头的寄生电容通常在2pf以下，对于被测电路的影响比较小。另外，一般示波器都是基于周期测量结果反算频率，测量误差比较大，频率计测量频率是最精确的，但是又没有办法直接连接示波器的有源探头，所以最好使用内置频率计功能的示波器。  

以下是进行晶体频率测量时建议的测试步骤： 

 1、选择寄生电容较小的有源探头。由于用户要测试的信号频率不高，选择1GHz左右带宽的有源探头就足够用了，以下是两款典型的单端有源探头的主要指标，其寄生电容只有1pf左右。   

 2、选择有内置频率计功能的示波器。有些示波器内置的频率计分辨率可以达到5位，连接外部10MHz的参考时分辨率可以达到7位。为了提高测量精度，可以从其它比较精准的信号发生器、铷钟或者频率计上引一个10MHz的参考信号送到示波器的外参考时钟输入端，并设置示波器使用外部参考时钟。  

 3、通过示波器探头连接被测信号，并在示波器上开启频率计数的测量功能。下图是用一款带内置频率计功能的示波器配合有源探头对晶体振荡器频率的测量结果，可以看到，这种方法可以提供到ppm级别的测量分辨率(具体精度取决于外参考时钟的频率精度)，并且避免了由于探头寄生电容对于被测电路的影响。                                              

-电子元器件采购网（www、oneyac、com）是本土元器件目录分销商，采用“小批量、现货、样品”销售模式，致力于满足客户多型号、高质量、快速交付的采购需求。自建高效智能仓储，拥有自营库存超50,000种，提供一站式正品现货采购、个性化解决方案、选项替代等多元化服务。 （本文来源网络整理，目的是传播有用的信息和知识，如有侵权，可联系管理员删除）