基于I2C串行通信的EEPROM在電視產(chǎn)品中設(shè)計(jì)與應(yīng)用

近年來(lái)，數(shù)字化電視技術(shù)迅猛發(fā)展，特別是遙控系統(tǒng)的面市，各廠(chǎng)商在電視機(jī)中加人微處理器(MCU)，各種人工智能化彩電完全替代了老式電視手動(dòng)(機(jī)械式)控制和記憶方式。隨著電視專(zhuān)用MCU功能日益強(qiáng)大，用戶(hù)使用的功能日趨豐富，所需存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和刷新速度不斷提高，先后涌現(xiàn)出各種型號(hào)和規(guī)格的存儲(chǔ)器。目前，電視機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的是E2PROM。

因?yàn)镋2PROM保存著大量與電視機(jī)工作狀態(tài)密切相關(guān)的數(shù)據(jù)，其可靠性就遙控電視而言至關(guān)重要，視為第二核心器件。E2PROM與第一核心器件(MCU)保持通信，并存儲(chǔ)電視機(jī)的工作信息。有時(shí)由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的丟失造成重大損失，甚至導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法修復(fù)。因此，在電視系統(tǒng)中，對(duì)于系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶(hù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)一般采用電可擦除存儲(chǔ)器E2PROM。E2PROM具有操作簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、存儲(chǔ)溫度范圍廣、可擦寫(xiě)次數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)。以ATMEL公司推出的AT24CXX系列為代表的串口通信E2PROM，以其質(zhì)量可靠、接口簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為電視產(chǎn)品設(shè)計(jì)中E2PROM的首選器件。

2 AT24CXX系列簡(jiǎn)介

與并行通信存儲(chǔ)器相比，串行通信存儲(chǔ)器以其占用很少的資源和I／O總線(xiàn)、體積小等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用廣泛。典型的串行通信E2PROM AT24CXX是I2C總線(xiàn)串行器件，具有工作電源寬(1.8～5.5 V)，抗干擾能力強(qiáng)f輸入引腳內(nèi)置施密特觸發(fā)器濾波抑制噪聲)，功耗低(寫(xiě)狀態(tài)時(shí)最大工作電流3 mA)，高可靠性(寫(xiě)次數(shù)100萬(wàn)次，數(shù)據(jù)保存100年)，支持在線(xiàn)編程等特點(diǎn)。

圖1給出AT24CXX的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖，SDA引腳可實(shí)現(xiàn)雙向串行數(shù)據(jù)傳輸，在SCL引腳輸入時(shí)鐘信號(hào)的上升沿將數(shù)據(jù)送入E2PROM，并在時(shí)鐘的下降沿將數(shù)據(jù)讀出。

根據(jù)存儲(chǔ)器空間地址的大小，AT24CXX分為C02／2K、C04／4K、C08(A)／8K、C16／16K等多種版本，各版本器件除存儲(chǔ)空間不同外，其內(nèi)部性能基本一致，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際使用的條件合理選擇相應(yīng)器件。A2、A1和A0引腳為AT24CXX的硬件連接的器件地址輸入引腳。一條總線(xiàn)上最多可掛接8個(gè)AT24C02或4個(gè)AT24C04或2個(gè)AT24C08(A)或1個(gè)AT24C16。

另外，AT24CXX系列器件具有用于硬件數(shù)據(jù)寫(xiě)保護(hù)功能引腳。當(dāng)該引腳接低電平時(shí)，允許器件正常讀／寫(xiě)操作；當(dāng)該引腳接高電平時(shí)，器件啟動(dòng)寫(xiě)保護(hù)功能。各版本器件的寫(xiě)保護(hù)功能說(shuō)明及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)如表1所示。