非人為因素改變E2PROM部分?jǐn)?shù)據(jù) - 基于串行通信的EEPROM在電視中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

　　3.1 非人為因素改變E2PROM部分?jǐn)?shù)據(jù)

　　這種現(xiàn)象表現(xiàn)為電視機(jī)的工作狀態(tài)在某次開(kāi)機(jī)后工作異常。如果在發(fā)現(xiàn)異常后無(wú)任何處理，將在一段時(shí)間內(nèi)保持異常狀態(tài)。最常見(jiàn)現(xiàn)象如系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù) (行、場(chǎng)數(shù)據(jù))的突變，這種現(xiàn)象一般是由開(kāi)機(jī)時(shí)顯像管打火或其他原因?qū)е翴2C總線數(shù)據(jù)線工作異常產(chǎn)生的誤操作。出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，如果在工廠菜單或用戶菜單里根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)調(diào)整這些突變的數(shù)據(jù)，則可以糾正解決；如果這些突變的數(shù)據(jù)無(wú)法調(diào)整，則必須采取軟件復(fù)位、E2PROM賦初始值等方法解決。

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圖2 總線端口加穩(wěn)壓二極管電路

　　從硬件上預(yù)防這種現(xiàn)象的方法大多是在I2C總線的SDA、SCL數(shù)據(jù)線靠近E2PROM引腳處，與地線間加穩(wěn)壓二極管，從而起到保護(hù)總線端口的作用，如圖2中的VD1、VD2。根據(jù)長(zhǎng)期產(chǎn)品跟蹤的結(jié)果表明，采用此方法E2PROM數(shù)據(jù)出錯(cuò)率小于3‰。但是此方法只能減小寄存器數(shù)據(jù)出錯(cuò)率，而不能從根本上消除數(shù)據(jù)出錯(cuò)，但一般也不會(huì)導(dǎo)致E2PROM相應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)域物理?yè)p壞。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，幾乎不占用器件資源。

　　目前最科學(xué)的方法是利用E2PROM的寫(xiě)保護(hù)功能，AT24C08A的第7引腳是數(shù)據(jù)通信寫(xiě)保護(hù)引腳WP(低電平有效)，將其與MCU處理器 I／O接口連接，如圖3所示。在E2PROM寫(xiě)操作期間，MCU處理器I／O接口輸出低電平，E2PROM允許I2C總線寫(xiě)入數(shù)據(jù)，而在其他操作過(guò)程中，該I／O接口輸出高電平，E2PROM不允許I2C總線寫(xiě)入數(shù)據(jù)。此方法成本低(省去兩個(gè)穩(wěn)壓二極管)，出錯(cuò)率更低，但需軟件支持。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用 E2FROM寫(xiě)保護(hù)功能，數(shù)據(jù)出錯(cuò)率小于1‰。如果同時(shí)使用上述這兩種方法，E2PROM數(shù)據(jù)出錯(cuò)率則更低，效果更佳。

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圖3 EEPROM加寫(xiě)保護(hù)功能

　　3.2 E2PROM部分區(qū)域物理?yè)p壞

　　常溫下，短期內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生E2PROM部分區(qū)域物理?yè)p壞的現(xiàn)象。由于E2PROM在常溫下的可擦寫(xiě)100萬(wàn)次。但在高溫下，E2PROM的可擦寫(xiě)數(shù)大大降低。如果高溫下頻繁對(duì)E2PROM進(jìn)行擦寫(xiě)操作，短期內(nèi)易導(dǎo)致E2PROM部分區(qū)域物理?yè)p壞。其表現(xiàn)為特定數(shù)據(jù)無(wú)法正常存儲(chǔ)，即使使用燒錄器強(qiáng)制燒錄也不能恢復(fù)。判定E2PROM部分區(qū)域物理?yè)p壞的方法：用燒錄器將E2PROM中每個(gè)地址分別置0和1狀態(tài)，可檢查有無(wú)區(qū)域物理?yè)p壞。確認(rèn)是 E2PROM損壞，則必須更換新的E2PROM才能排除電視機(jī)的故障。若軟件處理不當(dāng)則引起這種現(xiàn)象。要防止這種情況發(fā)生必須從軟件著手，從而避免對(duì)特定區(qū)域頻繁操作。典型實(shí)例是某高清CRT彩電AFT頻率自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)及其他一些判別系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。以AFT頻率自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)為例，當(dāng)環(huán)境工作溫度及電源電壓變化后，高頻調(diào)諧器會(huì)有一定的頻率點(diǎn)漂移。軟件設(shè)計(jì)時(shí)，頻率點(diǎn)偏移后，軟件程序應(yīng)即時(shí)記錄下新的頻率點(diǎn)偏移電壓值并將其數(shù)值存儲(chǔ)到E2PROM指定地址中。高溫下，由于相關(guān)器件的參數(shù)發(fā)生變化，頻點(diǎn)會(huì)隨溫度升高不斷漂移，使E2PROM數(shù)據(jù)刷新異常頻繁，從而導(dǎo)致電視機(jī)在高溫負(fù)荷試驗(yàn)中出現(xiàn)E2PROM 物理?yè)p壞。在查明原因后，應(yīng)對(duì)該軟件進(jìn)行修改，將實(shí)時(shí)存儲(chǔ)頻點(diǎn)數(shù)據(jù)方式改為頻率跟蹤掉電存儲(chǔ)方式，即只在電視機(jī)關(guān)機(jī)掉電的情況下記錄該數(shù)據(jù)，這樣可減少 E2PROM數(shù)據(jù)刷新次數(shù)，從而解決上述問(wèn)題。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　E2PROM作為一種通用存儲(chǔ)器件，在設(shè)計(jì)時(shí)往往容易忽視一些對(duì)其細(xì)節(jié)方面的考慮，其中一些問(wèn)題在設(shè)計(jì)試制階段被發(fā)現(xiàn)并解決，還有一些問(wèn)題是要在量產(chǎn)乃至售后一段時(shí)間后才暴露出來(lái)。因此，完整的現(xiàn)代電子產(chǎn)品系統(tǒng)，更多的是需要依靠軟硬件相互配合開(kāi)發(fā)，才能使產(chǎn)品的可靠性到達(dá)最佳狀態(tài)。

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