硬件系统工程师宝典（33）-----EEPROM电路如何设计？

各位同学大家好，欢迎继续做客电子工程学习圈，今天我们继续来讲这本书，硬件系统工程师宝典。

上篇我们了解了嵌入式应用中应用领域不同，所采用的CPU也不同，不过CPU部分电路的设计过程都较为相似。并且，我们学习了如何从CPU芯片手册中快速检索我们需要的信息。今天我们开始学习常用的存储器有哪些。

常用的存储器

存储器根据作用不同可以分为，随机存储器RAM和只读存储器ROM，如下图所示。ROM和RAM根据不同特性也可以逐级细分。

存储器的分类

例如下图对DRAM的划分是依据工作电压的不同来区分的：

以工作电压对DRAM的划分

什么是EEPROM？

EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）指电可擦可编程只读存储器，掉电后数据不丢失，常用于如PCB版本信息、厂家名称、版本序列号等信息的存储。EEPROM可以按“位”擦写、容量小。和FLASH相比，EEPROM的写入时间短、擦写次数多。常用的EEPROM有两种总线，分别是SPI总线和I2C总线。

I2C总线是PHILIPS公司开发的两线式串行总线，其特征如下：

1.只要求两条总线，一条串行数据线SDA、一条串行时钟线SCL。

2.每个连接到总线的器件都有唯一的地址，主机从机通过地址访问，主机可作为发送器或接收器。

3.可支持多主机总线。

4.串行8位双向数据传输位速率在标准模式下可达100kbps，快速模式下可达400kbps，高速模式下可达3.4Mbps。

5.连接到相同总线的IC数量只受总线的最大电容400pF限制

AT24C02C电路设计

AT24C02C I2C总线接口的EEPROM电路设计如下图所示：

AT24C02C I2C总线接口的EEPROM电路设计

该系列EEPROM利用8位地址位寻址，高4位“1010”是固定的，用来指示该操作是“读”还是“写”。设计时，通过A0、A1和A2设置EEPROM为不同地址，便于I2C总线的寻址操作。因I2C总线SCL、SDA属于OD（Open Drain，漏极开路）电路，所以设计电路时，SCL和SDA都需要做上拉处理。

SPI（Serial Peripheral Interface----串行外设接口）总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外设以串行方式进行通信。常用SPI接口的外设包括FLASH RAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。

SPI接口一般使用4条线：串行时钟线（SCLK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线NSS。如下图所示为SPI接口的EEPROM电路设计，其中MOSI用于EEPROM输入数据、MISO用于EEPROM输出数据、SCLK用于接收主器件产生的时钟信号、NNS为EEPROM的使能信号即CS片选信号。