January 07, 2025

Share:

EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)是一种非易失性存储器芯片,应用广泛,即使断电也不会丢失数据,并且支持通过电子信号进行重新编程。通常,EEPROM 用于存储对设备运行至关重要的信息,包括可能不时更新的信息,例如固件、系统本身的配置数据或用户配置和偏好。

使用 EEPROM 代替闪存中的 RAM,便不再需要使用纽扣电池或备用电压轨来维持数据存储。

EEPROM 能够安全地保存数据,有效避免丢失,应用范围涵盖了各行各业,常见于嵌入式系统、消费电子、汽车、工业、医疗、能源等领域。

安森美 (onsemi) 在非易失性存储器领域深耕三十余年,是全球排名前三的 EEPROM 供应商,尤其擅长为严苛环境下的挑战性应用提供解决方案。

为了保持市场头部地位,安森美不断开发新的 EEPROM 器件,确保这些产品与配套使用的微处理器相匹配。

显然,接口的工作电压很重要。随着电路中其他部分的电压降低,EEPROM 的电压也需要调整,以适应整个系统的电压变化。

系统兼容性

例如,安森美的新款 N24C256X EEPROM 专门提供了 I2C 接口,其串行数据线 (SDL) 和串行时钟线 (SDA) 的工作电压可低至 1.2V。这一特性对于现代低功耗应用至关重要,可在能效、兼容性和性能方面带来多项优势。

能效

所有现代设计都会重点考虑能效表现,对于那些使用微型电池或能量采集技术供电的设计来说更是如此。N24C256X EEPROM 能够在低电压下运行,从而降低器件的整体功耗。在待机模式下,该器件在整个 Vcc 范围和整个温度范围内所消耗的电流都不高于 2 mA。

图 1:N24C256X 上的 1.2V I2C 线路能够很好地配合现代微处理器使用

如果没有N24C256X,要想让老式 EEPROM 配合先进的 1.2V 微处理器工作,必须额外添加电压电平转换器形式的电路。

信号完整性

在任何系统中,信号完整性都是一个值得关注的问题。使用 EEPROM 时,这个问题更需要重视,因为噪声可能会造成数据损坏,进而导致系统在回读这些数据时发生功能紊乱。

在高度集成的现代电路设计中,相邻信号线之间可能存在严重的电磁干扰 (EMI) 和/或串扰,电源线产生的噪声也会对信号造成干扰。不过,采用较低的工作电压可以降低噪声对信号完整性的影响。因此,相比其他使用较高工作电压的 EEPROM,N24C256X 的信号完整性更好。

性价比

N24C256X 与低压系统直接兼容,因此原理图中无需包含稳压器和电平转换器。这些器件的能效不可能达到 100%,省去它们可以提高整个系统的能效。同时,这也意味着电路板可以更紧凑,所需的物料 (BoM) 更少,最终降低整体方案的成本。

N24C256X 详细信息

N24C256X 是一款容量为 256 kb 的串行 CMOS EEPROM,内部组织为 32,768 个字,每个字包含 8 位,且具有一个 64 字节的页写入缓冲器,能够在1.7 V 至 5.5 V 的任何电源轨下运行,可兼容广泛的应用。

I2C 接口中的 SCL 和 SDA 线以 1.2V 为基准电压。此外,受益于内置的施密特触发器和噪声抑制滤波器,这两条线可确保所有来往 EEPROM 的数据传输具有高水平的信号完整性。

该器件支持三种 I2C 模式:标准 (100 kHz)、快速 (400 kHz) 和快速增强 (1 MHz) 模式。

用户可编程的永久写保护为存储器阵列提供硬件保护。

可靠性至关重要,N24C256X 的额定编程/擦除次数为一百万次,数据保存期限为 100 年。

N24C256X 用于恶劣的工业环境,其工作温度范围超出了普通工业温度范围,能够在 -40°C 至 +125°C 的环境温度下正常运行。

总结

EEPROM 是许多电子系统的重要组成部分,即使断电也能存储固件、配置和用户设置等重要数据。

新款 N24C256X 的独到之处在于它提供了一个 1.2 V I2C 总线接口,能够直接与现代微处理器电压兼容。这一特性不仅减少了所需的器件数量和电路板空间、降低了能耗,还有效缓解了噪声对信号完整性的影响。

了解有关 N24C256X 的更多信息。