如何解決串行E2PROM 24C02在應(yīng)用中的問題

1.不同牌號(hào)24C02的性能區(qū)別

24C02與單片機(jī)的接口非常簡(jiǎn)單，如圖1所示。A0，A1，A2為器件地址線，WP為寫保護(hù)引腳，SCL，SDA為二線串行接口，符合I2C總線協(xié)議。在一般單片機(jī)系統(tǒng)中，24C02數(shù)據(jù)受到干擾的情況是很少的，但是隨著單片機(jī)抗干擾性能的變差，以及惡劣工業(yè)環(huán)境中單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用，一些智能單片機(jī)控制系統(tǒng)相繼出現(xiàn)24C02數(shù)據(jù)被沖掉的問題，而且隨著單片機(jī)的牌號(hào)以及24C02的牌號(hào)不同而出現(xiàn)不同程度的干擾現(xiàn)象。以前通過簡(jiǎn)單的器件之間替換比較，發(fā)現(xiàn)不同牌號(hào)的24C02其抗干擾性能是不一樣的，于是就認(rèn)定24C02器件存在"質(zhì)量"好壞的問題。后來在一次偶然的機(jī)會(huì)里，發(fā)現(xiàn)有些24C02的WP引腳并不起到保護(hù)作用，也就是說將WP引腳與CPU輸出引腳斷開并保持高電平的情況下，CPU仍然能夠?qū)?4C02中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改寫入！在驚訝之余，筆者收集了許多不同牌號(hào)的24C02進(jìn)行試驗(yàn)，除了基本的讀寫功能外，還對(duì)地址功能以及WP引腳保護(hù)功能進(jìn)行了全面的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)一種ATMEL（激光印字）以及XICOR牌號(hào)的24C02具有全面的符合I2C總線協(xié)議的功能，而有些牌號(hào)24C02要么沒有WP引腳保護(hù)功能，要么沒有器件地址功能（即2片24C02不能共用一個(gè)I2C總線），有些甚至兩種功能均無。所以說一些同樣功能型號(hào)的電子器件在兼容性上往往會(huì)帶來意想不到的問題，值得引起注意。

2.24C02器件的選用

無論是智能儀器儀表還是單片機(jī)工業(yè)控制系統(tǒng)都要求其數(shù)據(jù)能夠安全可靠而不受干擾，特別是一些重要的設(shè)定參數(shù)（如溫度控制設(shè)定值）受到干擾后變成一個(gè)很大的數(shù)字，那么就有可能發(fā)生燒箱毀物的破壞性后果，給生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)帶來損失，因此必須選用可靠的24C02器件作為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元。
對(duì)于只用一片24C02器件的系統(tǒng)，因?yàn)椴恍枰直娌煌牡刂?，只要WP保護(hù)功能正常就可以了，這只要斷開WP與CPU連線且保持高電平，再試一下系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀寫功能是否正常就可以了。而這一點(diǎn)對(duì)軟件抗干擾技術(shù)也是至關(guān)重要的。一般來說，同種牌號(hào)的24C02器件性能是一樣的，可以采用抽樣試驗(yàn)決定取舍；對(duì)于有2片24C02以上的系統(tǒng)，必須嚴(yán)格檢查其器件尋址功能，這可以輪流撥下其中一片24C02器件，檢查相應(yīng)的數(shù)據(jù)存取功能，若沒有交叉出錯(cuò)現(xiàn)象則可以選用。

3.提高24C02數(shù)據(jù)安全的軟件措施

（1）建議數(shù)據(jù)以十進(jìn)制BCD碼方式存入24C02，這樣可以提高有效數(shù)據(jù)的冗余度，即24C02中的存儲(chǔ)單元其有效數(shù)據(jù)為0-9，大于9則為無效數(shù)據(jù)。這樣，在數(shù)據(jù)寫入24C02之前就可以插入校驗(yàn)子程序，對(duì)預(yù)備寫入的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，若該RAM數(shù)據(jù)已經(jīng)受到干擾，其值大多數(shù)應(yīng)落在大于9的范圍內(nèi)（可能性百分比系數(shù)為246/256），故此當(dāng)數(shù)據(jù)大于9時(shí)就禁止執(zhí)行寫入24C02的子程序，以免錯(cuò)誤數(shù)據(jù)寫入24C02，而對(duì)正常需要修改的參數(shù)無影響。

（2）24C02中數(shù)據(jù)保持冗余度后，還可以對(duì)讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，若為大于9的非正常數(shù)據(jù)，說明24C02中數(shù)據(jù)已經(jīng)受到干擾，此干擾值是絕對(duì)不能用的，對(duì)于特定的系統(tǒng)可以采取不同的方法，比如帶溫度控制的培養(yǎng)箱等系統(tǒng)，如其溫控范圍為0～50℃，則數(shù)據(jù)出錯(cuò)后，讀入值可能變成200℃或更高值，這是非常危險(xiǎn)的，針對(duì)這種情況可以將設(shè)定值硬性規(guī)定為某一個(gè)安全值比如25℃，因?yàn)椴恢涝仍O(shè)置的參數(shù)值，這也是無可奈何的事情。