串行EEPROM存储器及应用-讲义课件(PPT·精·选)
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EEPROM简介演示
智能家居中心
EEPROM在智能家居中心设备中用于存储场景设置、设备联动规则、语音助手配置等。 这些设置可以实现智能家居设备的智能化、自动化和互联互通。
医疗器械
医疗设备配置
EEPROM在医疗设备中用于存储设备配置参数，如输液泵流速设置、呼吸机潮气量设定、心电监护仪导联配置等。这 些配置参数对于设备的正常运行和治疗效果至关重要。
并行EEPROM使用并行接口 进行数据传输，它提供了更
高的读取和写入速度。
SPI（Serial Peripheral Interface）EEPROM是一种 使用SPI接口进行通信的串行 EEPROM，它具有高速和简
单的特点。
I2C（Inter-Integrated Circuit）EEPROM是一种使 用I2C接口进行通信的串行 EEPROM，它适用于多设备
EEPROM市场发展趋势
技术创新
随着技术的不断发展，EEPROM 在存储容量、读写速度、耐久性 等方面将持续提升，满足更多应
用场景的需求。
环保趋势
环保成为全球电子产业的重要议 题，EEPROM厂商将更加注重产 品的环保性能，推广无铅、低功
耗等环保型EEPROM产品。
市场拓展
随着物联网、智能家居、汽车电 子等新兴市场的崛起，EEPROM 将在更多领域得到应用，市场空
通信和长距离传输。
02
EEPROM的特点和优势
可重复编程
灵活性高
EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）可被多次编程和擦除， 使得其在存储器应用中具有很高的灵 活性。
无需外部编程器
与一次性可编程（OTP）存储器相比 ，EEPROM无需外部编程器进行编程 操作，进一步降低了开发和生产成本 。
EEPROM在智能家居中心设备中用于存储场景设置、设备联动规则、语音助手配置等。 这些设置可以实现智能家居设备的智能化、自动化和互联互通。
医疗器械
医疗设备配置
EEPROM在医疗设备中用于存储设备配置参数，如输液泵流速设置、呼吸机潮气量设定、心电监护仪导联配置等。这 些配置参数对于设备的正常运行和治疗效果至关重要。
并行EEPROM使用并行接口 进行数据传输，它提供了更
高的读取和写入速度。
SPI（Serial Peripheral Interface）EEPROM是一种 使用SPI接口进行通信的串行 EEPROM，它具有高速和简
单的特点。
I2C（Inter-Integrated Circuit）EEPROM是一种使 用I2C接口进行通信的串行 EEPROM，它适用于多设备
EEPROM市场发展趋势
技术创新
随着技术的不断发展，EEPROM 在存储容量、读写速度、耐久性 等方面将持续提升，满足更多应
用场景的需求。
环保趋势
环保成为全球电子产业的重要议 题，EEPROM厂商将更加注重产 品的环保性能，推广无铅、低功
耗等环保型EEPROM产品。
市场拓展
随着物联网、智能家居、汽车电 子等新兴市场的崛起，EEPROM 将在更多领域得到应用，市场空
通信和长距离传输。
02
EEPROM的特点和优势
可重复编程
灵活性高
EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）可被多次编程和擦除， 使得其在存储器应用中具有很高的灵 活性。
无需外部编程器
与一次性可编程（OTP）存储器相比 ，EEPROM无需外部编程器进行编程 操作，进一步降低了开发和生产成本 。
《存储器、CPL》PPT课件
• 随机存储器又称读写存储器
• 特点：在工作过程中，既可从存储器的任意单元 读出信息，又可以把外界信息写入任意单元，因 此它被称为随机存储器。
• 分类: 按功能分 静态SRAM 、动态DRAM两类； 按所用器件分 双极型、 MOS型两种。
RAM的基本结构
地 址 码 输 入 片选 读/写控制 输入/输出
8 D7D0
3. 字数、位数同时扩展
例3 用256×4的RAM扩展为1K×8位的RAM
A9
Y0
A8
2/
Y1 Y2
4 Y3
A0-A7
8
CS
256× 4
CS
I/O
256× 4
4
I/O
4
…
8
CS
256× 4
CS 256× 4
I/O
4
I/O
4
高四位 低四位
介绍 RAM MCM6264
该芯片是摩托罗拉公司生产的静态RAM，28脚双列直插封装。
Y0
A0
Y1
74139 Y2
EN
Y3
R/W
13
A14 A13 A12A0
CS D7D0 8
R/W
8K8 位
(I) 13 A12A0
CS D7D0 8
R/W
8K8 位
13 A12A0(II)
CS D7D0 8 R/W
8K8 位
13 A12A0(III)
CS D7D0 8 R/W
8K8 位
13 A12A0(IV)
• 来 址静自译态行码RA地 器M存储单元（SRAM）--以六管静态存储单元为例 的输出
Xi (行选择线)
T3
VDD
VGG T4
• 特点：在工作过程中，既可从存储器的任意单元 读出信息，又可以把外界信息写入任意单元，因 此它被称为随机存储器。
• 分类: 按功能分 静态SRAM 、动态DRAM两类； 按所用器件分 双极型、 MOS型两种。
RAM的基本结构
地 址 码 输 入 片选 读/写控制 输入/输出
8 D7D0
3. 字数、位数同时扩展
例3 用256×4的RAM扩展为1K×8位的RAM
A9
Y0
A8
2/
Y1 Y2
4 Y3
A0-A7
8
CS
256× 4
CS
I/O
256× 4
4
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…
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CS
256× 4
CS 256× 4
I/O
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高四位 低四位
介绍 RAM MCM6264
该芯片是摩托罗拉公司生产的静态RAM，28脚双列直插封装。
Y0
A0
Y1
74139 Y2
EN
Y3
R/W
13
A14 A13 A12A0
CS D7D0 8
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8K8 位
(I) 13 A12A0
CS D7D0 8
R/W
8K8 位
13 A12A0(II)
CS D7D0 8 R/W
8K8 位
13 A12A0(III)
CS D7D0 8 R/W
8K8 位
13 A12A0(IV)
• 来 址静自译态行码RA地 器M存储单元（SRAM）--以六管静态存储单元为例 的输出
Xi (行选择线)
T3
VDD
VGG T4
EEPROM
This EEPROM cell has double polysilicon gates, with the top polysilicon as the control gate and the lower polysilicon as the floating gate. A thin tunneling oxide is formed above the drain in the FLOTOX Transistor.
Control 5V Read Output
Rochester Institute of Technology Microelectronic Engineering
© Dr. Lynn Fuller, Motorola Professor
Page 7
EEPROM Technology
TEST SPECIFICATION Specification Can FLOTOX Transistor be programmed Charge the Floating Gate Measure the subthreshold characteristics Discharge the Floating Gate Measure the subthreshold characteristics Can the FLOTOX Transistor hold the charge Charge the Floating Gate Measure the subthreshold characteristics Wait 1hours, 10 hours, 100 hours, 1000hours Measure the subthreshold characteristics Can the FLOTOX Transistor be cycled many times HowInstitute of Technology does it take to charge and discharge much time Rochester
常用串行eeprom应用
SPI总线SPI总线(Serial Peripheral Interface串行外围设备接口总线)是三线式的串行总线，是由摩托罗拉公司所研发，使用三线进行数据传输，分别是SCK时钟引脚，SI数据输入引脚和SO数据输出引脚，另外还有CS片选引脚可以对同一总线上的芯片进行选通使用，SPI总线已被广泛使用在EEPROM、单片机和各种设备中。
常用串行EEPROM中的25XX系列芯片就是使用兼容SPI总线结构，采用先进COMS技术，体积小，是一种理想的低功耗非易失性存储器，广泛使用在各种家电、通讯、交通或工业设备中，通常是用于保存设备或个人的相关设置数据。
ATMEL公司生产的25系列的EEPROM存储容量从1K位到256K位。
其它一些芯片也会用到SPI总线，如常用的CPU监控芯片X5043、X5045就带有512字节的SPI界面EEPROM，常用于单片机系统的看门狗电路，同时也可以提供小数据量的存储，给电路设计带来很多的方便。
此文将用X5045为例讲述SPI的编程应用和X5045的一些其它功能。
X5045由Xicor公司出品，电压范围有2.7V到5.5V和4.5V到5.5V二个版本，擦写次数可达一百万次，最高时钟频率可达3.3MHz。
图一是X5045的PID封装实物图。
图1图2图二是X5045的引脚定义图。
CS/WDI是片选和看门狗复位输入，当CS为高时SO引脚变为高阻态，这时可以允许其它器件共用SPI总线，同时芯片也处于休眠状态，当CS为低时芯片被选中，并从休眠状态中唤醒，可以进行读写操作。
SO是串行数据输出，在读芯片时数据从此脚输出。
WP是写保护引脚，当WP为低时芯片写保护，不能对芯片写操作，但其它功能不受影响。
Vss是电源地。
SI是串行数据输入，接收来自控制器的数据和地址。
SCK是串行时钟输入，RESET是复位输出，Vcc是电源。
在25芯片中还有一个HOLD引脚，此引脚的功能是保持输入脚，ATMEL公司生产25芯片的HOLD引脚是低电平有效。
EEPROM原理与应用
2023-2026
ONE
KEEP VIEW
XX
XX
EEPROM原理与应用
XX
XX
XX
汇报人：XX
REPORTING
XX
CATALOGUE
目 录
• EEPROM基本概念与原理 • EEPROM类型及性能参数 • EEPROM在嵌入式系统中的应用 • EEPROM在通信协议中的应用 • EEPROM编程实践指导 • EEPROM市场前景及发展趋势
系统升级与维护
在嵌入式系统中，EEPROM可用于存储固件程序或升级文件。当系统需要升级或维护时 ，微控制器可以从EEPROM中读取相应的文件并执行相应的操作，从而实现对系统的更 新和维护。
PART 05
EEPROM编程实践指导
开发环境搭建与工具准备
硬件准备
01
选择合适的EEPROM芯片，并准备好相应的开发板和连接线。
注意EEPROM的工作电压、工 作温度和封装等参数，确保与 实际应用环境相匹配。
PART 03
EEPROM在嵌入式系统 中的应用
数据存储与读取功能实现
01
02
03
非易失性存储
EEPROM可在断电后保留 数据，适用于需要长期保 存的数据。
读写操作
EEPROM支持按字节或按 页进行读写操作，方便灵 活。
数据保持时间指的是在规定的温度范围内 ，EEPROM中的数据可以保持不丢失的最 长时间。
选型注意事项
根据应用需求选择合适的 EEPROM类型，例如串行或并
行EEPROM。
根据存储容量需求选择合适的 EEPROM芯片，确保足够的存
储空间。
考虑EEPROM的擦写次数和写 入速度等性能参数，以满足应 用要求。
ONE
KEEP VIEW
XX
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EEPROM原理与应用
XX
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汇报人：XX
REPORTING
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CATALOGUE
目 录
• EEPROM基本概念与原理 • EEPROM类型及性能参数 • EEPROM在嵌入式系统中的应用 • EEPROM在通信协议中的应用 • EEPROM编程实践指导 • EEPROM市场前景及发展趋势
系统升级与维护
在嵌入式系统中，EEPROM可用于存储固件程序或升级文件。当系统需要升级或维护时 ，微控制器可以从EEPROM中读取相应的文件并执行相应的操作，从而实现对系统的更 新和维护。
PART 05
EEPROM编程实践指导
开发环境搭建与工具准备
硬件准备
01
选择合适的EEPROM芯片，并准备好相应的开发板和连接线。
注意EEPROM的工作电压、工 作温度和封装等参数，确保与 实际应用环境相匹配。
PART 03
EEPROM在嵌入式系统 中的应用
数据存储与读取功能实现
01
02
03
非易失性存储
EEPROM可在断电后保留 数据，适用于需要长期保 存的数据。
读写操作
EEPROM支持按字节或按 页进行读写操作，方便灵 活。
数据保持时间指的是在规定的温度范围内 ，EEPROM中的数据可以保持不丢失的最 长时间。
选型注意事项
根据应用需求选择合适的 EEPROM类型，例如串行或并
行EEPROM。
根据存储容量需求选择合适的 EEPROM芯片，确保足够的存
储空间。
考虑EEPROM的擦写次数和写 入速度等性能参数，以满足应 用要求。
计算机组成原理4第四章存储器PPT课件精选全文
4.2
11
4.2
请问： 主机存储容量为4GB，按字节寻址，其地址线 位数应为多少位？数据线位数多少位？ 按字寻址（16位为一个字）,则地址线和数据线 各是多少根呢？
12
数据在主存中的存放
设存储字长为64位（8个字节），即一个存 取周期最多能够从主存读或写64位数据。
读写的数据有4种不同长度:
字节 半字 单字 双字
34
3. 动态 RAM 和静态 RAM 的比较
主存
DRAM
SRAM
存储原理
电容
触发器
集成度
高
低
芯片引脚
少
多
功耗
小
大
价格
低
高
速度
慢
快
刷新
有
无
4.2
缓存
35
内容回顾: 半导体存储芯片的基本结构 4.2
…… ……
地
译
存
读
数
址
码
储
写
据
线
驱
矩
电
线
动
阵
路
片选线
读/写控制线
地址线（单向） 数据线（双向） 芯片容量
D0
…… D 7
22
(2) 重合法（1K*1位重合法存储器芯片）
0 A4
0,00
…
0,31
0 A3
X 地
X0
32×32
… …
0址
矩阵
A2
译
0码
31,0
…
31,31
A1
器 X 31
0 A0
Y0 Y 地址译码器 Y31 A 9 0A 8 0A 7 0A 6 0A 5 0
EEPROM存储器和应用
; 待发送字节信息存放在寄存器A中，返回标志存放在Fhbit（位地址）中，0表示成功，1
; 表示失败（即从器件没有应答，发送失败）
PROC SentByte
SentByte:
NOP
MOV R7,#08H ; 初始化发送数据位长度R7
SentLOOP:
CLR SCL
NOP
; 根据CPU时钟频率可以插入0～2条空操作指令
; 发送及接收成功标志存放在0F0H位单元中
NOACK BIT 0F1H
; 读操作时主器件非应答标志位，1表示非应 答，0表示应答
1) 启动
;“启动” I2C总线串行EEPROM子程序
START:
CLR SCL
NOP
SETB SDA
NOP
SETB SCL
NOP
; 插入空操作指令的数目由CPU时钟频率决定。SCL 高电平时间最小
; 处于输出状态，且输出低电平，因此不能省去该指令
ReceLOOP:
CLR SCL
NOP
; 根据CPU时钟频率可以插入0～4条空操作指令
NOP
NOP
NOP
SETB SCL
MOV C,SDA ; 读数据位
RLC A
DJNZ R7,ReceLOOP
NOP
CLR SCL
; 当R7=0，则表示已接收到Acc.7位，将SCL置低电平，
M A ST ER
A D D R E SS
SD A L IN E S
BYTE
SL A V E
A D D R E SS (n) ST A R T A D D R E SS
*
S
ACK
ACK
ACK
DATAn
单片机原理与应用基于汇编、C51及混合编程第10章STC系列单片机片内EEPROM的应用PPT课件
EEPROM进行读、写、擦除操作 MOV IAP_CMD,#00000001B ；送字节读指令 MOV IAP_TRIG,#5AH ；启动内部读取工作
MOV IAP_TRIG,#0A5H NOP ；等待2个时钟周期的时间
NOP MOV A,ISP_DATA ；将读出的数据存入A寄存器
• 对STC10/10Fxx、STC12C5Axx等系列单片机 启动读、写、擦除工作时，先给IAP_TRIG寄 存器送立即数5AH,再送A5H作为触发信号； 而对STC12C56xx、STC12C54xx、 STC89/90C51xx等系列单片机需先送46H， 再送B9H作为触发信号。
11111111B
IAP_ADDRH C3H/E3H 地址寄存器高8位 00000000B
IAP_ADDRL C4H/E4H 地址寄存器低8位 00000000B
IAP_CMD
C5H/E5H 命令寄存器
xxxxxx00B
IAP_TRIG
C6H/E6H 命令触发寄存器 xxxxxxxxB
IAP_CONTR C7H/E7H 控制寄存器
RET
BYTE_PROGRAM：
；写
MOV A,@R0 ；读取片内RAM单元50H－5FH的内容
MOV IAP_DATA,A ；将数据送至数据寄存器
MOV IAP_CONTR,#82H ；允许对EERPOM操作并设置等待 时间
MOV IAP_CMD,#02H ；对EEPROM进行写操作指令
MOV IAP_ADDRL,DPL；送地址的低8位
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN： MOV SP,#0BFH；初始化堆栈指针 START0： MOV DPTR,#SECTION_ADDR ；第一扇区的首地址 送DPTR LCALL SECTION_ERASE；调用扇区擦除子程序 MOV A,IAP_CONTR ；读控制寄存控制器 JNB ACC.4,START；若此位为0，表示擦除成功，可进行编程 LJMP START0 ；若擦除失败，须重新进行擦除
MOV IAP_TRIG,#0A5H NOP ；等待2个时钟周期的时间
NOP MOV A,ISP_DATA ；将读出的数据存入A寄存器
• 对STC10/10Fxx、STC12C5Axx等系列单片机 启动读、写、擦除工作时，先给IAP_TRIG寄 存器送立即数5AH,再送A5H作为触发信号； 而对STC12C56xx、STC12C54xx、 STC89/90C51xx等系列单片机需先送46H， 再送B9H作为触发信号。
11111111B
IAP_ADDRH C3H/E3H 地址寄存器高8位 00000000B
IAP_ADDRL C4H/E4H 地址寄存器低8位 00000000B
IAP_CMD
C5H/E5H 命令寄存器
xxxxxx00B
IAP_TRIG
C6H/E6H 命令触发寄存器 xxxxxxxxB
IAP_CONTR C7H/E7H 控制寄存器
RET
BYTE_PROGRAM：
；写
MOV A,@R0 ；读取片内RAM单元50H－5FH的内容
MOV IAP_DATA,A ；将数据送至数据寄存器
MOV IAP_CONTR,#82H ；允许对EERPOM操作并设置等待 时间
MOV IAP_CMD,#02H ；对EEPROM进行写操作指令
MOV IAP_ADDRL,DPL；送地址的低8位
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN： MOV SP,#0BFH；初始化堆栈指针 START0： MOV DPTR,#SECTION_ADDR ；第一扇区的首地址 送DPTR LCALL SECTION_ERASE；调用扇区擦除子程序 MOV A,IAP_CONTR ；读控制寄存控制器 JNB ACC.4,START；若此位为0，表示擦除成功，可进行编程 LJMP START0 ；若擦除失败，须重新进行擦除
EEPROM原理与应用PPT学习教案
第9页/共27页
Page 10
I2C接口EEPROM读操作
➢ 任意读操作：
任意读操作序列见上图。 ◆Master要先送出写操作命令，并且送出地址，地址可以是任意的。 ◆Master要重新发出开始指令来结束写操作，然后再送出包含读命令的控制字节。 ◆Master接收1个字节后，无效Acknowledge bit，并送出Stop指令，结束当前读操作。
◆WP为写保护管脚，高电平使能。 ◆A[2:0]为地址输入管脚，用来作为EEPROM地址识别位，不同的
EEPROM使用的位数不同。 ◆VCC为电源管脚，不同的EEPROM有不同的电源电压要求。同时，不同
的供电电压支持的最高时钟频率也不同，电压越高支持的时钟频率也越高。 I2C接口EEPROM支持的最高时钟频率一般为100KHz～400KHz。 ◆GND为地管脚。
Page 8
I2C接口EEPROM写操作
➢ 页写操作（Page Write）：
◆以24LC08为例，它的存储结构为：4(block)×256×8(bit) ，Page Write Buffer大小为16bytes。那么Page Write时，在Control Byte指定 Block选择位“B1B0”，在Word Address指定8位地址 “A7A6A5A4A3A2A1A0”。那样“B1B0”和“A7A6A5A4”就指定了当 前Page Write是哪个Page，“B1B0A7A6A5A40000”为当前Page的下 界，“B1B0A7 A6A5A41111”为当前Page的上界，而“A3A2A1A0”指 定了从当前Page的哪个单元开始写。内部地址循环计数器就从 “A3A2A1A0”开始计数，每写1次加1，当计数值为“1111”时，如果 继续写的话，计数值就回到“0000”。 ◆所以一次Page Write操作时，数据不要超过1个Page的长度，否则 会造成数据覆盖。
Page 10
I2C接口EEPROM读操作
➢ 任意读操作：
任意读操作序列见上图。 ◆Master要先送出写操作命令，并且送出地址，地址可以是任意的。 ◆Master要重新发出开始指令来结束写操作，然后再送出包含读命令的控制字节。 ◆Master接收1个字节后，无效Acknowledge bit，并送出Stop指令，结束当前读操作。
◆WP为写保护管脚，高电平使能。 ◆A[2:0]为地址输入管脚，用来作为EEPROM地址识别位，不同的
EEPROM使用的位数不同。 ◆VCC为电源管脚，不同的EEPROM有不同的电源电压要求。同时，不同
的供电电压支持的最高时钟频率也不同，电压越高支持的时钟频率也越高。 I2C接口EEPROM支持的最高时钟频率一般为100KHz～400KHz。 ◆GND为地管脚。
Page 8
I2C接口EEPROM写操作
➢ 页写操作（Page Write）：
◆以24LC08为例，它的存储结构为：4(block)×256×8(bit) ，Page Write Buffer大小为16bytes。那么Page Write时，在Control Byte指定 Block选择位“B1B0”，在Word Address指定8位地址 “A7A6A5A4A3A2A1A0”。那样“B1B0”和“A7A6A5A4”就指定了当 前Page Write是哪个Page，“B1B0A7A6A5A40000”为当前Page的下 界，“B1B0A7 A6A5A41111”为当前Page的上界，而“A3A2A1A0”指 定了从当前Page的哪个单元开始写。内部地址循环计数器就从 “A3A2A1A0”开始计数，每写1次加1，当计数值为“1111”时，如果 继续写的话，计数值就回到“0000”。 ◆所以一次Page Write操作时，数据不要超过1个Page的长度，否则 会造成数据覆盖。