AVR单片机EEPROM的操作
EEPROM数据的读取:
当EEPROM地址设置好之后,需置位EERE以便将数据读入EEDR。
EEPROM数据的读取需要一条指令,且无需等待。
读取EEPROM后CPU要停止4个时钟周期才可以执行下一条指令。
注意:用户在读取EEPROM时应该检测EEWE。如果一个写操作正在进行,就无法读取EEPROM,也无法改变寄存器EEAR。
EEPROM数据的写入:
1 EEPROM的写访问时间(自定时时间,编程时间)
自定时功能可以让用户软件监测何时可以开始写下一字节。(可以采用中断方式)
经过校准的1MHz片内振荡器用于EEPROM定时,不倚赖CKSEL熔丝位的设置。
改变OSCCAL寄存器的值会影响内部RC振荡器的频率因而影响写EEPROM的时间。
EEPROM自定时时间约为8.5 ms即1MHz片内振荡器的8448个周期
注意:这个时间是硬件定时的,数值比较保险,其实真正的写入时间根本就用不了8.5mS那么长,而且跟电压有关,但芯片没有提供其他的检测编程完成的方法
这个问题表现在旧版的AT90S系列上面,由于没有自定时,数值定得太短,ATMEL给人投诉到头都爆,呵呵!
参考:《用ATmega8535替换AT90S8535》文档里面的
写EEPROM定时的改进
在AT90S8535中写EEPROM的时间取决于供电电压,通常为2.5ms@VCC=5V,4ms@VCC=2.7V。
ATmega8535中写EEPROM的时间为8448个校准过的RC振荡器周期(与系统时钟的时钟源和频率无关)。
假定校准过的RC振荡器为1.0MHz,则写时间的典型值为8.4ms,与VCC无关。
2为了防止无意识的EEPROM写操作,需要执行一个特定的写时序
(如果使用编译器的自带函数,无须自己操心)
写时序如下(第3步和第4步的次序并不重要):
1.等待EEWE位变为零
2.等待SPMCSR中的SPMEN位变为零
3.将新的EEPROM地址写入EEAR(可选)
4.将新的EEPROM数据写入EEDR(可选)
5.对EECR寄存器的EEMWE写"1",同时清零EEWE
6.在置位EEMWE的4个周期内,置位EEWE
经过写访问时间之后,EEWE硬件清零。
用户可以凭借这一位判断写时序是否已经完成。
EEWE置位后,CPU要停止两个时钟周期才会运行下一条指令。
注意:
1:在CPU写Flash存储器的时候不能对EEPROM进行编程。
在启动EEPROM写操作之前软件必须检查Flash写操作是否已经完成
步骤(2)仅在软件包含引导程序并允许CPU对Flash进行编程时才有用。
如果CPU永远都不会写Flash,步骤(2)可省略。
2:如果在步骤5和6之间发生了中断,写操作将失败。
因为此时EEPROM写使能操作将超时。
如果一个操作EEPROM的中断打断了另一个EEPROM操作,EEAR或EEDR寄存器可能被修改,引起EEPROM操作失败。
建议此时关闭全局中断标志I。
经过写访问时间之后,EEWE硬件清零。用户可以凭借这一位判断写时序是否已经完成。
EEWE置位后,CPU要停止两个时钟周期才会运行下一条指令。
若程序执行掉电指令时EEPROM的写操作正在进行,EEPROM的写操作将继续,并在指定的写访问时间之前完成。
但写操作结束后,振荡器还将继续运行,单片机并非处于完全的掉电模式。因此在执行掉电指令之前应结束EEPROM的写操作。
防止EEPROM数据丢失
若电源电压过低,CPU和EEPROM有可能工作不正常,造成EEPROM数据的毁坏(丢失)。
**这种情况在使用独立的EEPROM器件时也会遇到。因而需要使用相同的保护方案。
由于电压过低造成EEPROM数据损坏有两种可能:
一是电压低于EEPROM写操作所需要的最低电压;
二是CPU本身已经无法正常工作。
EEPROM数据损坏的问题可以通过以下方法解决:
当电压过低时保持AVR RESET信号为低。
这可以通过使能芯片的掉电检测电路BOD来实现。如果BOD电平无法满足要求则可以使用外部复位电路。
若写操作过程当中发生了复位,只要电压足够高,写操作仍将正常结束。
(EEPROM在2V低压下也能进行写操作---有可以工作到1.8V的AVR芯片)
掉电检测BOD的误解
AVR自带的BOD(Brown-out Detection)电路,作用是在电压过低(低于设定值)时产生复位信号,防止CPU意外动作.
对EEPROM的保护作用是当电压过低时保持RESET信号为低,防止CPU意外动作,错误修改了EEPROM的内容
而我们所理解的掉电检测功能是指 具有预测功能的可以进行软件处理的功能。
例如,用户想在电源掉电时把SRAM数据转存到EEPROM,可行的方法是
外接一个在4.5V翻转的电压比较器(VCC=5.0V,BOD=2.7V),输出接到外部中断引脚(或其他中断)
一但电压低于4.5V,马上触发中断,在中断服务程序中把数据写到EEPROM中保护起来
注意:写一个字节的EEPROM时间长达8mS,所以不能写入太多数据,电源滤波电容也要选大一些
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