基于串行通信的EEPROM在電視中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

1 前言

　　近年來，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。隨著電視專用MCU功能日益強(qiáng)大，用戶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具有操作簡便、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間長、存儲(chǔ)溫度范圍廣、可擦寫次數(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、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(寫狀態(tài)時(shí)最大工作電流3 mA)，高可靠性(寫次數(shù)100萬次，數(shù)據(jù)保存100年)，支持在線編程等特點(diǎn)。

圖1 AT24CXX內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

　　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／寫操作；當(dāng)該引腳接高電平時(shí)，器件啟動(dòng)寫保護(hù)功能。各版本器件的寫保護(hù)功能說明及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)如表1所示。

　　3 AT24CXX在彩電中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

　　雖然AT24CXX外圍引腳和元件數(shù)很少，接口電路簡單，但在實(shí)際CRT彩電應(yīng)用中，由于電視機(jī)內(nèi)存在高壓跳火等干擾信號(hào)，E2PROM會(huì)出現(xiàn)一些“怪”現(xiàn)象，導(dǎo)致電視機(jī)工作異常。以下給出導(dǎo)致電視機(jī)異常工作的主要現(xiàn)象。