EEPROM内部原理

news2025/1/11 22:47:00

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A2, A1, A0是EEPROM的地址引脚，用于设置设备地址。它们的作用如下：

设备寻址：
- 这三个引脚允许在I2C总线上唯一地标识EEPROM芯片。
- 通过不同的连接方式（接高、接低或悬空），可以为同一类型的EEPROM芯片设置不同的地址。
地址空间扩展：
- 使用这三个引脚，可以在同一I2C总线上连接最多8个相同类型的EEPROM芯片（2^3 = 8）。
- 每个芯片可以有不同的地址组合，从000到111。
硬件配置：
- 这些引脚通常直接连接到VCC（高电平）或GND（低电平），或通过跳线或开关进行配置。
与DEVICE ADDRESS COMPARATOR的关系：
- 图中显示A2, A1, A0连接到DEVICE ADDRESS COMPARATOR。
- 当主设备发送地址时，COMPARATOR会将这个地址与A2-A0设置的地址进行比较。
- 如果匹配，COMPARATOR会通过COMP信号通知SERIAL CONTROL LOGIC，表示该芯片被选中。
灵活性：
- 这种设计允许在系统设计时更灵活地使用多个EEPROM，而无需更改软件或主控制器的配置。

通过正确设置A2, A1, A0，可以在同一I2C总线上当DEVICE ADDRESS COMPARATOR通过COMP信号通知SERIAL CONTROL LOGIC时，SERIAL CONTROL LOGIC会执行以下操作：

激活芯片：
- SERIAL CONTROL LOGIC确认该EEPROM芯片被选中，准备接收后续命令。
命令解析：
- 开始解析随后通过SDA线传来的命令（如读或写操作）。
控制数据流：
- 对于写操作：
  - 激活DATA WORD ADDR/COUNTER，准备接收要写入的地址。
  - 设置内部状态为写模式。
  - 准备接收即将写入的数据。
- 对于读操作：
  - 同样激活DATA WORD ADDR/COUNTER，获取要读取的地址。
  - 设置内部状态为读模式。
  - 准备从指定地址读取数据。
控制信号生成：
- 生成必要的控制信号，如：
  - 向H.V. PUMP/TIMING发送EN信号，为可能的写操作准备高压。
  - 向DATA WORD ADDR/COUNTER发送LOAD信号，加载地址。
访问控制：
- 检查WP（写保护）信号的状态，确定是否允许写操作。
数据传输协调：
- 协调EEPROM、DATA RECOVERY、SERIAL MUX和D_OUT/ACK LOGIC之间的数据流。
时序管理：
- 管理整个读/写过程的时序，确保各个步骤按正确的顺序和时间进行。
应答生成：
- 通过D_OUT/ACK LOGIC生成适当的应答信号（ACK），告知主设备通信状态。
错误处理：
- 如果在操作过程中检测到任何错误（如试图写入被保护的区域），SERIAL CONTROL LOGIC会中止操作并生成适当的错误响应。

总的来说，SERIAL CONTROL LOGIC在收到COMP信号后，会orchestrate整个EEPROM的内部操作，确保正确执行主设备的命令，并管理数据的读取或写入过程。它是EEPROM内部操作的中枢，协调各个模块的工作，确保整个芯片按预期工作。使用多个EEPROM芯片，每个都有唯一的地址，从而扩展系统的存储容量或分隔不同的数据存储区域。

DATA WORD ADDR/COUNTER 模块在EEPROM中扮演着关键角色，主要用于管理和跟踪数据的存储位置。具体功能如下：

地址存储：
- 存储当前操作（读或写）的EEPROM内部地址。
地址计数：
- 能够自动增加（INC）地址，便于连续读写操作。
顺序访问支持：
- 允许在一次I2C通信会话中连续访问多个内存位置，无需重新发送地址。
地址加载：
- 通过LOAD信号从SERIAL CONTROL LOGIC接收新的起始地址。
地址解码：
- 将接收到的地址信息解码，以便正确访问EEPROM阵列中的特定位置。
循环缓冲支持：
- 当达到EEPROM容量上限时，可以自动回环到起始地址。
与其他模块的交互：
- 向EEPROM阵列提供当前操作的地址。
- 与SERIAL CONTROL LOGIC交互，接收控制信号和提供地址信息。
- 可能与X DEC和Y DEC（行列解码器）协作，确定具体的存储单元。
多字节操作支持：
- 在多字节读写操作中，自动增加地址，无需主设备重新发送地址。
页写操作支持：
- 在页写模式下，保持高位地址不变，仅增加低位地址，直到页边界。
地址边界检查：
- 确保地址不超出EEPROM的有效范围。