EEPROM可靠性.doc

EEPROM数据被破坏的主要原因有：1、电源异常使EEPROM的数据彻底丢失；2、复位不好和软件跑飞可能会使EEPROM的数据被改写。要防止EEPROM数据被破坏,主要在以下几方面做工作：1、选用比MCU的电源范围宽并有WP引脚的EEPROM芯片；2、做好电源滤波,而且要等电源开机稳定后才去读写EEPROM；3、做好复位电路；4、做好软件跑飞的处理；5、SDA和SCK的上拉最好用I/O口控制,既可省电,也可在一定情况下保护EEPROM；6、WP接MCU的RESET；如WP做软件保护,将写不进数据；接I/O,上电时WP的状态可能不稳定。7、EEPROM空间富余时考虑双备份或多备份数据,每份数据都有校验和。选用比MCU的电源范围宽并有WP引脚的EEPROM芯片的原因：1、EEPROM的芯片本身有一定的保护时序；2、电源低于MCU工作电源高于EEPROM芯片的最低工作电源时，EEPROM芯片会处于稳定状态，不会丢失数据。3、当电源较长时间低于EEPROM芯片的最低工作电压时非常容易丢失全部数据。否则MCU还能工作，但EEPROM芯片已不能工作时，EEPROM中的数据会全部丢失。4、用I/O口线给EEPROM供电，只在读写EEPROM时才给器件供电，不仅能提高可靠性，而且能省电。但有两点要注意：一是一些单片机复位时所有I/O都是高电平，会使EEPROM芯片进入工作；二是EEPROM芯片给电后需要有大于写周期的延时才能读写。EEPROM数据丢失的原因与对策1、环境因素原因：高温、高湿、辐射、静电、强电磁场均可能使EEPROM存储单元造成数据丢失或数据保存时间缩短。对策：不要在高温、高湿、辐射、静电、强电磁场环境中存放EEPROM器，如果法避免，应采取适当的防护措施。在高温环境中使用EEPROM器件，须确认存储内容的更新时间和器件使用期限工作环境湿度较大时可考虑线路板灌胶防潮，防水胶要选用吸水率低的在辐射、静电、强电磁场环境中工作要做好屏蔽。2、设计因素原因：器件在读写时系统状态不定。对策：增加上电复位电路，确保在上、掉电期间系统处于确定的状态。复位门槛电压应不小于MCU最低工作电压，EEPROM器件的工作电压范围应不小于MCU。注意：某些MCU内置的POR电路在电源上升缓慢时不能保证可靠复位增加电源电压检测电路，确保在电源电压稳定正常后MCU才开始运而在电源状态不定时不访问EEPROM。启用MCU内的BOD电路不足以防止EEPROM读写错误。利用器件的“写保护”引脚，可以减小EEPROM被意外改写的几率原因：器件在读写时被异常中断。对策：确认电源电压从正常值跌落至MCU复位门槛电压的时间足够保持EEPROM读写操作完成。根据需要增加电源储能电容或者使用备份电源。在检测到电源电压跌落时立即关闭所有无关外设，在访问EEPROM期间禁止MCU中断，或者设置EEPROM读写中断为最高优先级。使用“写入查询”加快写入过程。原因：模拟总线时序不够严格规范。对策：总线上拉电阻太大，使SDA、SCL边沿上升时间太长。对400kHz快速模式，当总线电容小于100pF时上拉电阻推荐值为2.7k。MCU操作速度太快或延时不够，不满足总线信号的建立、保持时间查阅I2C总线技术精要，按示例规范时序编程。总线过长，使信号边沿不能满足要求。应缩短总线长度。总线电容超过400pF。应减少总线上所连接的器件。原因：器件在读写时总线受到干扰。对策：如应用板干扰较大，应重新设计电路或改变PCB布局布线，敷铜或多层板改善EMC。如环境干扰较大，应采取相应的屏蔽措施。使用数据编码和校验增加数据的可信性，或写入特定标志来识别数据完整性，如有可能，在每次写入完成后立即读出校验。原因：地线不合理或电源噪声干扰。对策：重新布置地线，注意区分模拟地、数字地、信号地、功率地、屏蔽地，安全地使用带屏蔽的隔离电源；在电源线上增加LC滤波器；IC器件的电源引脚加0.1uF瓷介退耦电容。别忘了三个基本电路元件之一的电感器，抑制电源噪声干扰，电感器通常有立竿见影的作用。必要时，加磁珠抑制高频噪声干扰。3、生产因素原因：焊接和装配过程中的高温、静电可能造成EEPROM器件数据丢失或保存时间缩短。对策：改进生产工艺，控制加工过程，加强防静电措施。如有可能，在线路板生产完成后再写入EEPROM数据。4、器件因素原因：器件擦写次数已接近循环寿命。对策：更换器件。如果器件有剩余空间，软件通过更改每次写入的地址单元可延长器件使用寿命。原因：器件质量问题。对策：更换不同厂家或批号的器件；控制采购过程。只是单片机在掉电时，电压低过一定的值。执行程序代码出错或是程序指针跑飞。刚好执行EEPORM写入操作，才会出现所说的EEPROM数据丢失！就算是外置EEPROM在低于正常工作电压，进行写入操作，也会出现这种情况！BOD的功能是低压复位。当电压低过一定的值，就会让单片机复位。不能继续程序代码，就没有出现所说的丢失数据！EEPORM进行数据备份，并在每份数据后里加入校验机制（如RCR）。我是这么做的，读取EEPROM的数据组并进行校验检测。如