原创 I2C串行EEPROM应用系统的健壮性设计

1 防意外写措施

　　器件在上电/掉电期间或者SDA/SCL线的噪声过大时都有可能导致意外写操作。为了解决这一问题，一方面需要使用去耦电容（容量通常为0.1 μF）来帮助滤除VCC上的纹波，另一方面则可以通过写保护措施来防止对器件的非法访问。

　　对于具有硬件写保护功能的器件，既可以将其WP引脚连接到VCC来保护整个阵列，也可以将其WP引脚连接到VSS来放弃写保护。通常用户可以将 WP引脚连接到微控制器的一根I/O口线上，并在该引脚与VCC间连接一个上拉电阻，这样就可确保器件在平时处于写保护状态；但是要启动写周期，WP引脚必须首先被驱动为逻辑0。注意，WP引脚不能悬空，否则器件将无法正常工作。

　　对于无写保护功能的器件，则可以利用一个电子开关对其SDA引脚与微控制器之间的连接进行通断控制来实现写保护。平常不访问器件时，切断它们的连接；仅在需要对器件实施读/写操作时才接通。

2  延长EEPROM使用寿命的方法

（1）  避免对同一区域反复执行写操作

　　不要在同一个单元或同一个页面上反复执行写操作，尤其是不要将某个页面设置成写入任何其他页面时都要更新的“目录”。

（2）  尽可能降低供电电压

　　在满足器件最低供电电压的前提下，供电电压越低，器件的使用寿命越长。

（3）  选择适当的写操作模式

　　EEPROM存储器的写操作有3种模式：字节模式、页写模式和块写模式。有些器件支持所有上述3种模式，而另一些器件则可能只支持上述3种模式中的一种或两种。选择适当的写操作模式，可使 EEPROM存储器的使用寿命得以延长。在仅需要改变存储器中的一个字节时，应采用字节模式。而在需要改变存储器中的某块内容或全部内容时，写操作模式的选择原则是：首先应考虑块写模式，其次再考虑页写模式，最后才是字节模式。

（4）  存储块轮换使用

　　一般应用中,要存储的数据比较单一,EEPROM空间与要存储的数据相比会大得多。为此,可采用一种存储块轮换使用的方法来延长EEPROM的使用寿命。其原理如下：

　　根据要存储的数据量将EEPROM空间分块，从第1块开始存储数据，当数据被改写N次后转到第2块存放，等到第2块中的数据被改写N次后再转到第3块存放,依此类推,直到最后一个块存放的数据被改写N次后,又转到第1个块重新开始。在这种解决方案中，系统掉电后再上电时可用来确定数据存储块首地址的方法有[2]: 找最大数据法、用后还原法和地址指针法。