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EEPROM电路设计01_哔哩哔哩_bilibili
EEPROM电路设计
1、存储器的分类
一般根据掉电丢失来划分的存储器。可分为易失性存储器和非易失性储存器。
ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据,而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据。
1.1、易失性存储器-RAM
RAM((Random Access Memory)随机读取存储器):通常RAM就是意识形态存取器的代表,它包含DRAM(动态随机存储器)和SRAM(静态随机存储器)。
1.1.1 SRAM(静态随机存储器)
SRAM 是Static Random Access Memory的缩写,中文含义为静态随机访问存储器,它是一种类型的半导体存储器。"静态"是指只要不掉电,存储在SRAM中的数据就不会丢失。
1.1.2 DRAM(动态随机存储器)
保存数据靠电容充电来维持。容量比较大的RAM我们都选用的是DRAM。像SDRAM,DDR SDRAM都属于DRAM的一种。
1.1.2.1、SDRAM(同步动态随机存储器):
RAM既然是存储器,那么就要传输数据,传输数据就是通信。通信又分同步通信和异步通信。DRAM和SRAM都是异步通信的,速率没有SDRAM和SSRAM快。所以现在大容量RAM存储器是选用SDRAM的。S(Synchronous同步)
1.1.2.2、DDR SDRAM(双倍速率同步动态随机存储器):
DDR SDRAM和SDRAM的区别在于DDR(double data rate)双倍速率。SDRAM只在时钟的上升沿表示一个数据,而DDR SDRAM能在上升沿和下降沿都表示一个数据。DDR也一步步经过改良出现了一代、二代、三代、四代,现在也有五代。
1.2、非易失性存储器-ROM
ROM: (Read Only Memory)只读存储器, 具有断电后数据不丢失的特点。非易失性存储器常见的有ROM,FLASH,光盘,软盘,机械硬盘。他们作用相同,只是实现工艺不一样。
1.2.1、ROM(只读存储器)
在以前就是只读存储器,就是说这种存储器只能读取它里面的数据无法向里面写数据。实际是以前向存储器写数据不容易,所以这种存储器就是厂家造好了写入数据,后面不能再次修改。现在技术成熟了,ROM也可以写数据,但是名字保留了下来。ROM分为MASK ROM、OTPROM、EPROM、EEPROM。
1.2.1.1、MASK ROM(掩膜ROM)
是制造商为了要大量生产,事先制作一颗有原始数据的ROM或EPROM当作样本,然后再大量生产与样本一样的 ROM,这一种做为大量生产的ROM样本就是MASK ROM,而烧录在MASK ROM中的资料永远无法做修改。
1.2.1.2、OTPROM(一次可编程存储器)
OTPROM提供了介于MASK ROM和FLASH存储器之间的产品特性,出厂后用户只能写一次数据,然后再也不能修改了,一般做存储密钥。
1.2.1.3、EPROM(可擦除可编程只读存储器)
这种存储器就可以多次擦除然后多次写入了。但是要在特定环境紫外线下擦除,所以这种存储器也不方便写入。
EPROM: Erasable Programmable Read Only Memory可擦除可编程只读存储器。是一种断电后仍能保留数据的计算机储存芯片--即非易失性的(非挥发性)。它是一组浮栅晶体管,被一个提供比电子电路中常用电压更高电压的电子器件分别编程。一旦编程完成后,EPROM只能用强紫外线照射来擦除。
1.2.1.4、EEPROM(带电可擦可编程只读存储器)
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory),带电可擦可编程只读存储器--一种掉电后数据不丢失的存储芯片。EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息,重新编程。正是因为只要有电就可擦除数据,就可以写入数据,所以EEPROM用的最多。
1.2.2、FLASH(闪存):Nor flash和Nand flash。
Flash:是一种可以写入和读取的存储器,叫闪存,FLASH也叫FLASH ROM,有人把FLASH当做ROM。FLASH和EEPROM相比,FLASH的存储容量大。FLASH的速度比现在的机械硬盘速度快,现在的U盘和SSD固态硬盘都是Nand flash。FLASH又分为Norflash和Nandflash。
2、EEPROM介绍
EEPROM特点就是掉电后存储的数据不丢失。一般情况下,EEPROM拥有30万到100万次的寿命,也就是它可以反复写入30-100万次,而读取次数是无限的。
EEPROM用的最多的型号比如24C02。24C02是一个常用的基于IIC通信协议的EEPROM元件,例如ATMEL公司的AT24C02、ST公司的ST24C02等芯片。
IIC是一个通信协议,它拥有严密的通信时序逻辑要求,而EEPROM是一个元件,只是这个元件采样了IIC协议的接口与MCU相连而已,二者并没有必然的联系,EEPROM可以用其它接口,I2C也可以用在其它很多器件上。
3、EEPROM特性
1、支持标准和快速I2C协议、兼容SPI总线
2、1~256K的高密度存储
3、1.8V~6V的款电压操作范围
4、对全部存储器进行硬件写保护
5、采用低功耗CMOS工艺
6、可编程/擦除100万次
7、数据保存期100年(存储时间是理论值并非实际值)
8、工业温度范围:-40℃至85℃。
4、EEPROM的三种接口(★)
4.1、IIC接口
4.2、SPI接口
4.3、MicroWire接口
5、EEPROM和FLASH的最主要的区别:
EEPROM和Flash的区别
1、EEPROM可以按“位”擦写,而FLASH只能按“块”一大片一大片的擦写。
2、EEPROM一般容量都不大,如果大的话,EEPROM相对与FLASH就没有价格上的优势了。EERPOM一般都是在64KBIT以下,而FLASH一般都是8MEG BIT以上(NOR 型)。
3、EERPOM一般用于低端产品,读写速度不需要那么快。
4、EERPOM功耗低,Flash相对来说要高一些。
总的来说,对于用户来说,EEPROM和 FLASH没有大的区别,只是EEPROM是低端产品,容量低,价格便宜,但是稳定性较FLASH要好一些。但对于EEPROM和FLASH的设计来说,FLASH则要难的多,不论是从工艺上的还是从外围电路设计上来说。
6、为什么有Flash还用EEPROM?
7、MICROCHIP的EEPROM(24C04为例)
AT24C02 器件地址为7位,高4位固定为1010,低3位由A0/A1/A2信号线的电平决定。因为传输地址或数据是以字节为单位传送的,当传送地址时,器件地址占7位,还有最后一位(最低位R/W)用来选择读写方向,它与地址无关。其格式如下: