EEPROM
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EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)是一种非易失性存储器,它可以通过电子擦除和编程操作来存储和读取数据。
EEPROM的存储原理是基于电荷积累效应。
它由一系列的存储单元组成,每个存储单元可以存储一个位(0或1)。
每个存储单元包含一个浮栅(floating gate)和一个控制栅(control gate)。
浮栅是一个与控制栅隔离的金属层,可以在其中存储电荷。
当需要将数据写入EEPROM时,首先将控制栅上的电压设置为编程电压,然后将数据位的电压设置为高电压或低电压。
高电压表示1,低电压表示0。
然后,通过控制栅上的电压,将电荷传输到浮栅上。
这样,浮栅上的电荷量就代表了存储的数据。
当需要读取EEPROM中的数据时,将控制栅上的电压设置为读取电压,然后测量浮栅上的电荷量。
根据浮栅上的电荷量,可以确定存储的数据是0还是1。
当需要擦除EEPROM中的数据时,将控制栅上的电压设置为擦除电压,然后将浮栅上的电荷量清零。
这样,存储单元就
被擦除,可以重新写入新的数据。
总结来说,EEPROM的存储原理是通过控制栅上的电压来控制浮栅上的电荷量,从而实现数据的存储、读取和擦除。
2024年EEPROM市场分析现状1. 引言EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)作为一种非易失性存储设备,在现代电子技术中扮演着重要的角色。
本文旨在对EEPROM市场的现状进行分析,并讨论EEPROM在各个行业中的应用和未来发展趋势。
2. EEPROM市场概述EEPROM市场在过去的几年中呈现出稳定增长的趋势。
电子产品的快速发展、存储需求的增加以及技术的不断更新是EEPROM市场增长的主要推动力。
此外,智能手机、电子游戏机、汽车电子等行业对EEPROM的需求也在不断扩大,为市场提供了更多的机遇。
3. EEPROM应用领域分析3.1 智能手机随着智能手机的普及,对存储容量和性能的要求不断提高。
EEPROM作为存储设备的一种重要选择,被广泛应用于智能手机中,用于存储操作系统、应用程序和用户数据。
未来,随着智能手机市场的持续增长,EEPROM在该领域的需求将进一步增加。
3.2 汽车电子现代汽车中的电子装置数量快速增加,这包括了车辆控制单元、信息娱乐系统、导航系统等。
EEPROM在汽车电子中的应用越来越广泛,主要用于存储车辆的配置数据和用户偏好设置。
汽车电子市场的增长为EEPROM市场提供了新的发展机遇。
3.3 工业自动化工业自动化领域对高可靠性、耐久性和高温性能的存储设备需求量大。
EEPROM 凭借其非易失性和工作温度范围宽广的特点,被广泛应用于工业自动化设备中,如PLC(Programmable Logic Controller)和工业控制器。
随着工业自动化市场的发展,EEPROM市场也将有更多的增长潜力。
4. EEPROM市场竞争态势目前,EEPROM市场存在着多个主要竞争厂商。
其中,以Intel、STMicroelectronics、Microchip等为代表的大型半导体公司在EEPROM领域处于领先地位。
这些公司凭借其丰富的经验和技术实力,不断推出新的产品和解决方案,保持了市场的竞争优势。
eprom和eeprom的读写过程
EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory)和EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)都是一种非易失性存储器,可以用来存储数据并在需要时进行读取。
两者之间的主要区别在于擦除的方式不同。
1. EPROM的读写过程:
- 写入:EPROM使用特定的设备(EPROM编程器)将数据写入芯片。
设备通过一个特定的电压脉冲将数据编程到存储单元中,并将存储单元的电平状态改变从1变为0,以此来表示数据的存储。
- 读取:EPROM的读取是通过将特定地址的存储单元的电平状态转换为电压信号来完成的。
如果存储单元的电平为1,则读取的电压为低电平;如果存储单元的电平为0,则读取的电压为高电平。
2. EEPROM的读写过程:
- 写入:EEPROM的写入过程与EPROM相比更灵活。
可以通过特定的设备将数据写入EEPROM。
写入时,需要将要写入的地址和写入的数据发送给EEPROM,并将特定的命令信号发送给EEPROM,以启动写入操作。
写入操作完成后,EEPROM中相应地址的存储单元将保存写入的数据。
- 读取:EEPROM的读取过程与EPROM相似,通过将特定地址的存储单元的电平状态转换为电压信号来读取数据。
EEPROM的读取可以直接通过数据总线传输读取命令和地址,不需要额外的编程器。
需要注意的是,在实际操作中使用EPROM和EEPROM时,需要严格按照相关规范和设备说明进行操作,确保正确的读写过程,以免损坏芯片或丢失数据。
eeprom的写入时序EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)是一种非易失性存储器,它可以被多次擦除和写入。
EEPROM的写入时序是指在进行数据写入时所需的操作步骤和时间顺序。
下面是关于EEPROM写入时序的文章:EEPROM的写入时序是指在对EEPROM进行数据写入时所需的操作步骤和时间顺序。
EEPROM是一种非易失性存储器,它可以被多次擦除和写入,因此在实际应用中,对EEPROM进行数据写入是非常常见的操作。
在进行EEPROM写入时,首先需要确定要写入的数据,然后将数据发送给EEPROM,接着进行写入操作。
在进行写入操作时,需要遵循一定的时序要求,以确保数据能够正确地被写入并保持稳定。
通常,EEPROM的写入时序包括以下几个步骤:1. 发送写入命令,首先需要向EEPROM发送写入命令,以告知EEPROM即将进行数据写入操作。
2. 发送地址,接着需要发送要写入数据的地址,以指定数据写入的位置。
3. 发送数据,一旦地址确定,就可以发送要写入的数据。
4. 写入确认,在数据发送完成后,需要发送写入确认命令,以告知EEPROM可以开始写入数据。
5. 写入时间,EEPROM需要一定的时间来完成数据写入操作,这个时间通常是毫秒级别的。
6. 写入完成确认,最后,需要发送写入完成确认命令,以告知系统数据写入已经完成。
在进行EEPROM写入时,以上步骤需要严格遵循,以确保数据能够正确地被写入并保持稳定。
同时,EEPROM的写入时序也受到EEPROM型号和制造商的影响,因此在实际应用中,需要根据具体的EEPROM型号和规格来确定相应的写入时序。
总之,EEPROM的写入时序是进行数据写入时所需的操作步骤和时间顺序,严格遵循写入时序是确保数据写入正确和稳定的关键。
对于工程师和开发人员来说,了解并掌握EEPROM的写入时序是非常重要的,可以帮助他们更好地进行EEPROM的数据写入操作。
eeprom原理EEPROM是指电可擦可编程只读存储器,是在普通只读存储器(ROM)基础上发展而来的。
EPROM中的存储数据需要在短时间内完成编程。
而EEPROM的优势在于,它可以在不移动芯片的情况下进行灵活的更改和擦除数据。
所以,它是一种非常实用的存储器,被广泛应用在计算机、电子产品、汽车电子控制系统等领域。
EEPROM的工作原理是基于晶体管中的两个重要结构——MOSFET (MOS场效应管)的栅和漏结构。
MOSFET的栅承担着EEPROM控制线的任务,漏结区域则承担着数据存储的任务。
以下是EEPROM的工作步骤:1.存储单元清空:EEPROM中的每个存储单元都必须进行清空,以确保数据准确。
在存储单元中的每个MOSFET都需要将其栅的电压上升至一个高电压的状态,以清除它原本可能存在的数据。
在清空操作完成后,所有存储单元中的数据都能够写入。
2.同步和去噪:在将数据写入存储单元之前,需要率先进行同步操作。
这个操作要求将栅电压信号与EEPROM的内部时钟同步。
同时,去噪也是这一步骤中的重要环节。
在同步过程中,需要将噪音控制在最小级别,以确保数据的准确性。
3.写入数据:存储单元内的数据可以通过栅的电压进行修改。
需要根据要写入的信息,更改栅的电压。
当栅的电压上升时,锁存电子将被激活,从而导致数据存储在EEPROM中。
4.擦除数据:如需将存储单元中的数据删除,需要进行擦除操作。
擦除操作需要将栅的电压降至低电平,然后上升至高电平。
这一操作可以使锁存电子进入清空状态,从而清空存储单元中的数据。
5.重新编程:如需修改存储单元内的数据,需要使用相同的擦除操作,将锁存电子清空,然后再次写入数据。
这个操作称为重新编程。
总之,EEPROM作为一种高效、可靠的存储器,为各种电子产品提供了独特的存储解决方案。
在这种存储器的设计中,每个存储单元都包含漏结和MOSFET的栅。
EEPROM的存储单元可以根据电压的大小进行写入和删除操作。
eeprom单元结构EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)是一种主要用于存储数据的电子器件。
它的存储过程是通过电流的方式来擦除和编程,相比于传统的ROM(Read-Only Memory),EEPROM具有可重写的特点,因此被广泛应用于各种电子设备中。
EEPROM的单元结构由位(Bit)和字节(Byte)组成。
在EEPROM 中,位是最小的存储单元,表示二进制的0或1。
而字节则是由8个位组成,可以存储一个字符或者一个整数。
每个EEPROM芯片都由多个单元组成,每个单元都有一个唯一的地址,通过这个地址可以定位到特定的存储单元。
在EEPROM中,单元的地址从0开始递增,可以分别读取和写入每个单元中存储的数据。
在使用EEPROM之前,需要先对其进行擦除操作。
擦除操作会将存储单元中的数据全部清空,使其恢复到初始状态,以便进行后续的编程操作。
在擦除完成后,可以对特定的单元进行编程,将所需的数据存储到相应的位置。
编程操作是通过向EEPROM芯片中写入电流来实现的。
编程时,需要指定一个地址,并将要存储的数据发送给芯片。
芯片会将数据写入到指定地址的存储单元中,从而完成编程操作。
读取操作则是相反的过程,通过指定地址,可以从EEPROM中读取相应的数据。
需要注意的是,EEPROM的写入操作通常比读取操作慢很多。
因为编程操作需要对存储单元进行改变,而读取操作只是简单地读取存储单元中的数据。
因此,在实际应用中,需要根据具体需求来选择合适的读取和编程速度。
总之,EEPROM的单元结构是由位和字节组成的,每个单元具有唯一的地址,可以进行读取和编程操作。
它是一种可重写的存储器,广泛应用于各种电子设备中。
在实际使用过程中,需要注意编程操作的速度和数据的读取。
通过合理使用EEPROM,可以实现数据的存储和读取,为电子设备的功能提供支持。
初始化eeprom参数
EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)是一种可以通过电子方式擦除和编程的非易失性存储器。
初始化 EEPROM 参数通常涉及到以下几个步骤:
1. 选择 EEPROM 型号和规格:首先,你需要选择适合你的应用的EEPROM 型号和规格。
这包括确定存储容量、数据保持时间、工作电压范围等关键参数。
2. 确定存储内容:根据应用需求,确定 EEPROM 中需要存储的数据类型和格式。
这可能包括配置参数、设备标识、校准数据等。
3. 编写初始化程序:根据 EEPROM 的数据手册和技术规范,编写用于初始化 EEPROM 的程序。
这个程序需要能够向 EEPROM 中写入数据,并确保数据写入的一致性和正确性。
4. 测试和验证:在将程序部署到实际硬件之前,需要在开发或测试环境中对程序进行充分测试和验证。
确保 EEPROM 的初始化过程正确无误,并且存储的数据符合预期。
5. 安全性和可靠性考虑:在 EEPROM 初始化过程中,还需要考虑安全性和可靠性问题。
例如,防止意外擦除或写入错误数据,以及采取措施确保EEPROM 数据在设备生命周期内保持可靠性和一致性。
6. 文档记录:记录初始化 EEPROM 的详细过程和参数设置,以便于后续维护和故障排除。
请注意,具体的初始化过程可能会因不同的硬件设备和编程语言而有所不同。
在进行 EEPROM 初始化时,务必参考相关硬件的数据手册和技术规范,以
确保正确的操作和最佳的性能。
EEPROM原理知识详解EEPROM是Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory 的缩写,即可擦除可编程只读存储器。
它是一种非易失性存储设备,可以在电源断开时保持数据内容不变。
EEPROM是一种用于存储数据的半导体存储设备,它可以被多次编程和擦除。
EEPROM原理知识如下:1.存储结构:2.数据读取:在数据读取时,传输栅允许电流通过,并将浮栅电容的电压提取到位线上,然后通过电路解码器将其转换为数字信号。
通过扫描操作从矩阵中读取指定地址的数据。
3.数据编程和擦除:在数据编程时,电子注入或去注入技术被用来改变浮栅电容中的电荷量。
对于电子注入,通过向传输栅施加一个较高的电压,电子将被注入浮栅中,从而改变其电荷量。
对于电子去注入,一个电压较高的信号被施加到传输栅,以将电子从浮栅中取出,从而改变其电荷量。
编程和擦除过程是通过在特定的时序下施加电压来实现的。
4.工作原理:EEPROM工作的时候,电压控制器将传输栅与浮栅电容分离,让传输栅允许电流通过。
在读取数据时,电压控制器连接传输栅和浮栅电容,以便将浮栅电容的电压提取到位线上。
在编程和擦除操作中,浮栅电容与传输栅被分离,电压控制器会将特定的电压序列施加到浮栅上,以改变电荷量。
通过施加适当的电压,数据可以从浮栅移动到传输栅,或者从传输栅移动到浮栅。
5.存储密度和速度:由于EEPROM的存储单元是矩阵结构,其存储密度相对较高,可以容纳大量的数据。
此外,EEPROM具有较快的速度,因为读取和编程擦除操作可以在不更改其他存储单元的情况下独立进行。
6.电源断电保护:总结:EEPROM是一种非易失性存储器,它使用浮栅电容和传输栅来存储和读取数据。
其通过电子注入或去注入技术来实现数据的编程和擦除。
EEPROM具有较高的存储密度和速度,并且具有电源断电保护功能。
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory),电可擦可编程只读存储器--一种掉电后数据不丢失的存储芯片。
EEPROM 可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息,重新编程。
一般用在即插即用EPROM(Erasable Programmable ROM,可擦除可编程ROM)芯片可重复擦除和写入,解决了PROM芯片只能写入一次的弊端。
EPROM芯片有一个很明显的特征,在其正面的陶瓷封装上,开有一个玻璃窗口,透过该窗口,可以看到其内部的集成电路,紫外线透过该孔照射内部芯片就可以擦除其内的数据,完成芯片擦除的操作要用到EPROM擦除器。
EPROM内资料的写入要用专用的编程器,并且往芯片中写内容时必须要加一定的编程电压(VPP=12—24V,随不同的芯片型号而定)。
EPROM的型号是以27开头的,如27C020(8*256K)是一片2M Bits容量的EPROM芯片。
EPROM芯片在写入资料后,还要以不透光的贴纸或胶布把窗口封住,以免受到周围的紫外线照射而使资料受损EEROM?还是EPROM?EPROM就是Erasable Programmable Read Only Memory,中文含意为“可擦除可编程只读存储器”。
它是一种可重写的存储器芯片,并且其内容在掉电的时候也不会丢失。
换句话说,它是非易失性的。
它通过EPROM编程器进行编程,EPROM编程器能够提供比正常工作电压更高的电压对EPROM编程。
一旦经过编程,EPROM只有在强紫外线的照射下才能够进行擦除。
为了进行擦除,EPROM的陶瓷封装上具有一个小的石英窗口,这个石英窗口一般情况下使用不透明的粘带覆盖,当擦除时将这个粘带揭掉,然后放置在强紫外线下大约20分钟。
主要IC有27XX系列和27CXX系列。
EEPROM就是electrically erasable, programmable, read-only是一种电可擦除可编程只读存储器,并且其内容在掉电的时候也不会丢失。
1 引言由于FPGA的出现,使得我们不需要承担较大风险和较高的流片费用将小规模的或处于研发阶段的芯片制成ASIC芯片了。
而基于FPGA的SOC——SOPC(可编程片上系统),由于其可编程性,按照用户特定需要构建的SOPC是一个在某种程度上替代SOC的较好方案。
Altera公司为其FPGA开发了第二代软核嵌入式处理器NiosII,同时开发了用以构建基于NiosII处理器的SOPC Builder,使得用户可以通过自定义逻辑的方法方便地开发基于NiosII的SOPC系统。
SOPC Builder集成在EDA工具QuartusII中,提供了N iosII处理器及一些常用外设接口,如DMA控制器, SDRAM控制器,SPI接口以及锁相环PLL等等,对于一些库中没有提供的模块用户可以自己定义添加。
在实际应用中,具有I2C接口的EEPROM有着广泛的运用,本文就是在基于NiosII的SOPC中设计了一个EEPROM Controller Core,用Verilog HDL描述硬件逻辑部分,同时编写相关驱动,下载到Stratix系列的FPGA中实现了对片外EEPROM AT24C02的读写。
2 基于NiosII的Controller CoreSOPC中的各模块通过Altera公司开发的Avalon总线互连。
任何一个挂接在Avalon总线上的模块都必须符合Avalon总线规范,即包含特定的信号类型clk,reset,chipselect,write,writedata等,并满足一定建立保持时间和等待周期的读写模式。
一个典型模块的Controller Core由硬件和驱动软件两部分构成。
2.1硬件构成基于NiosII的Controller Core是用于构建SOPC的基本组件,它由HDL语言描述其硬件逻辑,一个典型的Controller Core由task logic(行为模块),register file(寄存器),interface(总线接口)三部分组成,它们在逻辑上的关联关系如图1所示:图1Controller Core在逻辑上的关联关系interface是顶层模块,与Avalon总线的直接接口;register file:通信模块,对模块内部寄存器读写的通道;task logic:行为模块,实现模块逻辑功能的核心部分。
Avalon总线通过顶层接口模块对寄存器进行操作,从而实现对行为模块的访问和控制。
2.2 驱动软件驱动软件是系统提供给上层应用程序访问底层硬件的通道,由一些特定名称的文件夹和C文件组成,其典型结构和功能如下:(1) inc/_regs.h头文件是最底层的也是唯一的硬件接口,定义了与Controller Core相关的数据结构、常量和函数原形等。
(2) hal/inc/_routines.h头文件包含了实现驱动功能的函数声明等相关信息。
(3) hal/src/_routines.c示例程序包含了具体实现驱动功能的子函数,用于指导软件开发人员使用该Co ntroller Core。
3 EEPROM工作原理二线制EEPROM AT24C02是一种采用I2C接口的串行可电擦除可编程只读存储器。
因其接线简单且对数据修改具有足够的灵活性,故得到了广泛的应用。
3.1 I2C总线规范I2C总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成,可发送和接收数据。
I2C总线在传输数据的过程中共有三种基本类型信号,它们分别是开始信号:SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。
结束信号:SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
应答信号:接收端在接收到8位数据后,需向发送端发出特定的低电平脉冲,表示已收到数据。
3.2 二线制EEPROM工作原理基于NiosII的SOPC通过EEPROM Controller Core可对其进行读写操作,读写规则要遵循EEPROM 的时序要求。
(1) EEPROM的写操作如图2所示,EEPROM Controller发出“启动”信号后,紧接着发送4位I2C总线特征码1010,和3位芯片地址码xxx以及写状态位R/W=0。
待接收到片外器件的应答信号ACK后,控制器将跟着发送EEPRO M存储单元地址和要写入的数据。
EEPROM每收到一个字节的数据,都要发送一个ACK应答信号返回给主机。
随后主机发送停止信号,对EEPROM写一个字节的操作完成。
(2) EEPROM的读操作如图3所示,EEPROM的读操作包括写地址和读数据两步。
控制器首先发送一个“启动”信号和控制字节(包括器件地址和读写状态位R/W=0)到EEPROM,通过写操作设置EEPROM存储单元地址。
接着控制器再发送一个“启动”信号和控制字节(此时R/W=1),启动读操作,EEPROM收到信息后将指定单元的数据到发送到SDA线上,控制器收到数据后返回一个NACK信号给EEPROM,随后发送停止信号。
4 EEPROM Controller Core的设计4. 1 硬件部分的设计(1) task logic的设计本设计的task logic行为模块是基于NiosII的EEPROM Controller逻辑功能的核心部分,要实现通过NiosII系统对EEPROM进行读写,就要按照I2C总线规范及EEPROM的读写要求来设计Controller Core。
有限状态机是时序电路设计中经常采用的方式,是许多数字电路设计的核心。
所以,我们采用状态机来实现控制器的核心逻辑部分。
根据串行EEPROM的读写操作时序可知,用5个状态时钟可以完成写操作,用7个状态时钟可以完成读操作。
读写状态中有几个状态是一致的,用一个嵌套的状态机即可。
状态转移图如图4所示。
图4 状态转移图(2)register file的设计register file实际上是NiosII处理器通过软件对硬件进行访问和控制的通道,它由一系列寄存器组成,并规定了如何对其进行读写。
Register file中的寄存器是根据task logic中需要完成的特定逻辑功能来设定的,task logic中的数据通过register file中的寄存器传输。
本次设计中,register file中设定了控制字、地址及数据存储器ctrl_reg,addr_reg,wr_reg,读取数据存储器rd_reg,其宽度都为8位。
(3)Interface的设计Interface接口模块是与Avalon总线接口的一个top顶层模块,主要功能是对task logic模块和register file模块进行例化和封装,使其输入输出信号完全符合Avalon总线信号规范,和外接模块的信号规范。
本设计中,与Avalon总线接口的信号是:clk, resetn, avalon_chip_select, address, read, write, write_data, rea d_data;与外接EEPROM接口的信号是:sda, scl。
如图5是EEPROM Controller Core硬件部分设计的modelsim仿真图,根据器件规则,模拟Avalon总线端连续写控制字、地址及数据寄存器,Controller模块根据所写的内容将数据发送到SDA线上,实现对E EPROM的读写。
图5 EEPROM Controller Core硬件部分设计的modelsim仿真图4. 2 软件部分的设计EEPROM controller core的硬件部分设计好后,还需要编写相关的驱动程序才能添加到SOPC中使用。
其驱动设计如下:(1)inc中的altera_avalon_ eeprom _regs.h头文件根据NiosII提供的系统读写函数, 定义了读写寄存器的函数原型,如下所示:#define IOWR_ALTERA_AVALON_EEPROM_CTRL_WRITE(base, data) IOWR(base, 0, data)#define IORD_ALTERA_AVALON_EEPROM_DATA_READ(base) IORD(base, 4)(2)src中的altera_avalon_eeprom_routines.c文件,对altera_avalon_eeprom_regs.h中定义的基本函数进行调用,编写了实现对EEPROM任意地址读写数据的函数,其中写函数的代码如下:void altera_avalon_eeprom_write(unsigned int address,alt_u8 ctrl_write,alt_u8 addr_write,alt_u8 data_wr ite){IOWR_ALTERA_AVALON_EEPROM_CTRL_WRITE(address, ctrl_write);IOWR_ALTERA_AVALON_EEPROM_ADDR_WRITE(address, addr_write);IOWR_ALTERA_AVALON_EEPROM_DATA_WRITE(address, data_write);}5 EEPROM Controller Core的添加首先,用SOPC Builder中的new component edit添加设计好的Controller Core,将HDL语言描述的文件和驱动软件添加如图6所示,并根据Avalon总线传输规范设置相关的信号线及传输参数。
完成后就可将Controller Core添加到SOPC工程,并将其编译下载到FPGA器件中。
图6 HDL语言描述的文件和驱动软件添加同时,在NiosII IDE环境中,我们可以编写用户应用程序,使用自己添加的器件了。
在此,我们调用alt era_avalon_eeprom_routines.c定义的函数编写了简单的测试程序,对EEPROM的目标地址写入数据并从该地址将数据读出,在console控制台中读出结果正确。
6 结语本文设计了基于NiosII的EEPROM Controller Core,设计包括了HDL语言描述的硬件部分和软件驱动程序,并将Controller Core添加到SOPC Builder的库中,最后下载到Stratix1S10的FPGA上,通过读写函数对其进行了验证。
同时,本次设计也为开发其它基于SOPC的Controller Core提供了一个范例。