基于串行通信的EEPROM在电视中的设计应用

1 前言

　　近年来，数字化电视技术迅猛发展，特别是遥控系统的面市，各厂商在电视机中加人微处理器(MCU)，各种人工智能化彩电完全替代了老式电视手动(机械式)控制和记忆方式。随着电视专用MCU功能日益强大，用户使用的功能日趋丰富，所需存储的数据和刷新速度不断提高，先后涌现出各种型号和规格的存储器。目前，电视机中应用最为广泛的是E2PROM。

　　因为E2PROM保存着大量与电视机工作状态密切相关的数据，其可靠性就遥控电视而言至关重要，视为第二核心器件。E2PROM与第一核心器件 (MCU)保持通信，并存储电视机的工作信息。有时由于存储数据的丢失造成重大损失，甚至导致数据无法修复。因此，在电视系统中，对于系统数据和用户数据的存储一般采用电可擦除存储器E2PROM。E2PROM具有操作简便、数据存储时间长、存储温度范围广、可擦写次数多等优点。以ATMEL公司推出的 AT24CXX系列为代表的串口通信E2PROM，以其质量可靠、接口简单等优点，逐渐成为电视产品设计中E2PROM的首选器件。

　　2 AT24CXX系列简介

　　与并行通信存储器相比，串行通信存储器以其占用很少的资源和I／O总线、体积小等优点而应用广泛。典型的串行通信E2PROM AT24CXX是I2C总线串行器件，具有工作电源宽(1.8～5.5 V)，抗干扰能力强f输入引脚内置施密特触发器滤波抑制噪声)，功耗低(写状态时最大工作电流3 mA)，高可靠性(写次数100万次，数据保存100年)，支持在线编程等特点。

图1 AT24CXX内部结构图

　　图1给出AT24CXX的内部结构框图，SDA引脚可实现双向串行数据传输，在SCL引脚输入时钟信号的上升沿将数据送入E2PROM，并在时钟的下降沿将数据读出。

　　根据存储器空间地址的大小，AT24CXX分为C02／2K、C04／4K、C08(A)／8K、C16／16K等多种版本，各版本器件除存储空间不同外，其内部性能基本一致，用户可根据实际使用的条件合理选择相应器件。A2、A1和A0引脚为AT24CXX的硬件连接的器件地址输入引脚。一条总线上最多可挂接8个AT24C02或4个AT24C04或2个AT24C08(A)或1个AT24C16。

　　另外，AT24CXX系列器件具有用于硬件数据写保护功能引脚。当该引脚接低电平时，允许器件正常读／写操作；当该引脚接高电平时，器件启动写保护功能。各版本器件的写保护功能说明及存储结构如表1所示。

　　3 AT24CXX在彩电中的设计及应用

　　虽然AT24CXX外围引脚和元件数很少，接口电路简单，但在实际CRT彩电应用中，由于电视机内存在高压跳火等干扰信号，E2PROM会出现一些“怪”现象，导致电视机工作异常。以下给出导致电视机异常工作的主要现象。