EEPROM存储数据耗时问题探究分析.pdf

第 期(总第 期)年 月山西电子技术研究与探讨收稿日期:基金项目:第二批国家级职业教育教师教学创新团队课题研究项目()作者简介:石永慧()女山西长治人助教硕士研究生研究方向:信息安全技术文章编号:()存储数据耗时问题探究分析石永慧(山西职业技术学院山西 太原)摘 要:某嵌入式压力处理传感器软件在 存储器存储故障字过程中耗时太久不符合所要求的 时间余量 因此不能在规定的时间内进行故障字存储操作 即故障字存储耗时过久导致时间余量达不到要求 针对这一问题通过对存储芯片本身特性的分析结合存储器本身特性设计了一种加快存储器存储方法提高存取时间满足余量的要求 实验结果证明该方法的准确率和效率均达到了预期目标关键词:故障字耗时中图分类号:文献标识码:():.:引言 全称为 它是一种只读存储器带电之后可进行擦除亦可进行编程 这种存储芯片具有的特点是可擦可编程并且在掉电之后数据不丢失 存储器的特性决定了它的广泛应用 从市场规模来看 存储器芯片主要应用于消费电子、工业以及汽车市场等领域消费电子是 存储器芯片需求量最大的细分市场其次是汽车电子市场和工业电子市场 年全球消费电子 存储器芯片和汽车 存 储 器 芯 片 市 场 需 求 量 分 别 达 到 了.亿颗和.亿颗 随着 智能手机、通讯、计算机及周边等消费电子的发展、汽车产品电子化以及工业电子需求的提升 存储器芯片市场在不断增长因此对存储器数据的读取速度也成为了一个亟待解决的问题 针对这一问题本文以 存储器在工业领域中的应用提出了一种加快 存储器读写方法提高存取时间解决了工业中时间余量问题经过实验验证该方法可行有效 研究背景某嵌入式压力处理传感器软件的定时周期为.在 存储器存储故障字时由于存储数据读取时间太久不满足时间余量的要求 为了缩短故障字数据存取时间满足时间余量的要求针对这一问题探究影响故障字数据存储时间的因素本文做了如下探究:)使用同一类型的 存储器芯片在不同的产品中烧注相同的故障字存储软件数据存储耗时时间是否存在差异)故障字数据存储时间久和存储芯片本身特性是否相关)是否存在其他的芯片影响了数据存储时间基于以上问题本文做了相关的实验提出了缩短故障字数据存取时间的方法并验证了方法的准确性和可行性 探究方法结合上述提出的问题考虑到单一变量的原则本文存储的故障字数据均是相同的在此基础上本文进行了两组实验探究并分析影响故障字数据存储时间的原因 两组实验的产品硬件状态均相同通过两组实验得出数据分析存储器存储数据耗时原因实现存储器快速存储数据.产品硬件状态对某嵌入式压力处理传感器软件进行实验该产品的硬件状态如图 所示由图 可以看到该嵌入式压力处理传感器中 存储器与收发器相连通收发器接收到故障字数据后存储于 存储器中图 产品硬件状态.原软件实现方法.原软件设计方法原软件设计中存储数据分为两部分一部分是索引信息存入 存储器的第 页另一部分是故障字信息从第 页开始存储 在索引信息存储之后延时 次之后进行故障信息的存储 在每次存储索引信息或者故障信息数据时首先将片选信号置低将故障信息存入锁存器之后存储器进行内部搬运将数据搬运至存储器搬运完成后片选信号置高存储数据流程结束.实验测试)测试时间:该状态下产品的运行时间进行测量测试时间如表 所示由表 可知整个定时周期耗时.不满足 时间余量同时对其他三个产品的周期运行时间进行了测试测试时间如表 所示表 某嵌入式压力传感器软件在不同测试时机的测试时间产品名称定时中断(不加故障记录)索引信息存储()故障信息存储某嵌入式压力传感器软件.表 其他产品不同测试时机的测试时间产品名称定时中断(不加故障记录)索引信息存储()故障信息存储产品.产品.产品 .由表 和表 得知烧注相同的故障字页写软件某嵌入式压力传感器软件的索引信息存储操作时间明显高于其他产品的索引信息存储操作)脉冲分析:因为索引存储操作在第一次读取 状态时 仍在片选并没有开始进行内部搬运操作主设备读取的 状态并非实际的 返回的状态而是获取了原来的 引脚脉冲 此时的 引脚脉冲为收发器的高组态(收发器的高组态为高)故造成了一种 正在进行存储操作的假象 在第一次获取完 状态时 无片选内部开始存储操作进入新一轮读取 状态直到存储操作结束 状态为空闲)时序图:原软件设计方法的时序图如图 所示图 原软件设计的时序图由图 可知该状态下相当于既正常等待了/又加了延时()于是在原软件设计下存储一次数据所用的时间为.时间超长.改进后的软件设计.设计方法改进后的软件设计数据存储实现流程如图 所示山 西 电 子 技 术 年第 期 年第 期石永慧:存储数据耗时问题探究分析图 改进后的软件设计数据存储实现流程从图()可以看出存储数据分为两部分一部分是索引信息存入 存储器的第 页另一部分是故障字信息从第 页开始存储 在索引信息存储之后没有延时索引信息存储结束后立即进行故障信息的存储 由图()可知每次存储数据时片选信号置低将故障信息存入锁存器片选信号置高之后存储器进行内部搬运将数据搬运至存储器搬运完成后存储数据流程结束.实验测试)测试时间:该方法下产品的运行时间进行测量测试时间如表 所示表 某嵌入式压力传感器软件在不同测试时机的测试时间产品定时中断(不加故障记录)索引信息存储故障信息存储某嵌入式压力传感器软件.该状态的软件删除了冗余的()的运行时间在最后一次执行存储操作时内部搬运时间可以利用时间余量来完成故主设备不再读取的 状态 锁存器写操作结束即可)脉冲图:改进后软件设计的 接口的 个引脚的脉冲如图 所示由图 可以看出在开始进行索引页存储操作和故障页存储操作时片选出现一个上升沿 开始进行内部存储操作 获取 状态判断存储操作是否结束 当存储操作结束时 状态为空闲 为 图 数据存储波形图)时序图:改进后的软件对应时序图如图 所示图 最终状态下时序图由图 可以看出由于某嵌入式压力传感器软件一个周期时间为.常温状态下前一个周期第二次写到第二个周期第一次写时间间隔约为 为保证软件 时间余量第二次写之后不再判断/经测试高低温状态下的运行时间与常温下相差不大时间余量符合要求索引信息和故障信息均可正确进行存储 实验结果在不连接传感器的情况下周期运行时间为.比原来减少了.在连接传感器的情况下周期运行时间为.符合余量要求 方法验证.产品 进行验证)时序图:产品 原始软件设计下的时序图如图 所示图 产品 原始软件设计下时序图产品 原始软件设计和某嵌入式压力传感器软件原始设计方法相同产品 原始设计时序图如图 所示产品 软件在 把数据存入 的寄存器(临时)后也没有及时把/置 由于发数据存储指令完成后继续发冗余指令时引脚处于高阻态并被下拉导致获取读值为 软件判断 已经写完结束获取/信号循环将/置 此时 真正开始将寄存器中的数据写入存储器地址(长期)从 读取数据发现并没有写入于是软件加()使 完成存储操作按照更改后的软件对产品 进行测试验证由采集到的脉冲可以发现在索引页内部存储操作执行结束后马上进入故障存储操作获取 上的数据进行解析数据正确且所有数据正常存储操作均可完整执行 故无需再进行()的操作.修改硬件状态后的验证在某嵌入式压力传感器的硬件上增加下拉电阻将设计的原软件注入该嵌入式压力传感器中对引脚脉冲进行分析.接口的引脚脉冲由于存在下拉电阻故主设备认为/出循环造成了时间短的假象 之后通过软件()实现 写入存储器地址用时.另外将硬件状态更改为 只连接 烧注不同的软件均证明上述情况及结论对不同硬件状态加下拉电阻烧注不同的软件不同状态下均可证明上述结果及以下结论测试过程中发现国产 芯片比进口芯片存储速度慢一些原状态软件中的()并不适合所有产品 结论本文通过对原软件设计采集数据的分析找出影响 存储数据耗时的因素通过对原软件设计方法的改进并且对该方法进行验证 实验结果证明使用该方法进行数据存储时间大大缩短了满足了时间余量并且数据正确有效 比原始的算法更加快速、高效并且通过实验测试结果证明了该算法的合理性和可行性参考文献 赵扬陈燕宁单书珊等.基于栅氧化层损伤 的失效分析.半导体技术():.陈豪芳.年全球 市场规模及需求情况分析智能化新型领域需求前景广.:/./.(上接第 页)图 节目监测流程图 电力环境监测系统.供配电监测系统实时监测台站配电状况在电源出现异常时进行报警提示和数据记录支持对有协议和无协议供配电设备电力参数采集 我台高压配电室有两路市电通过自动切换柜选择一路送到机房一体化电源系统同时一路柴油机供电也送到一体化电源系统市电和柴油机供电信息由一体化电源自带的微机提供设定好通讯协议就可将电力参数如电压、电流、补偿因数等回传 对一体化电源的 供电参数采集使用硬采方式即在 电源的三相输出端加电流互感器和电压采集器将电流、电压数据回传 所有电力数据先回传到交换机最终回到计算机客户端通过软件界面显示各参数信息.环境监测系统在配电室、发射机房、值班室等布置温湿度传感器、烟雾传感器、水浸传感器等将传感器连接到环境参数监测仪上系统可以随意设定各类传感器的报警门限当温度、湿度、烟雾等参数越界时报警我台烟感采集和温湿度采集采用无线传感器无需布线 烟感主机为物联网消防报警网关设备接收各处烟雾传感信息温湿度主机接收各温湿度传感器的信息水浸主机为有线接收布置在机房地沟里的水浸传感器信息 各主机将采集到的信息回传交换机最终回传到计算机客户端通过软件界面显示各参数信息 动态环境监测流程图如图 图 动态环境监测流程图 校时服务自动化监控系统还配备卫星(北斗)校时系统实现系统内所有服务器、客户端、采集器时间的校时保证所有系统设备运行稳定同时在系统软件监测界面进行日期、时间的校正显示 结束语我台这套自动化监控系统以先进的监测设备为基础科学的管理理念为平台对原有自动化监控升级改造有效地提高了台站安全播出的成功率提高全台现代化管理水平山 西 电 子 技 术 年第 期