簡介：本文介紹了AVR單片機的EEPROM讀寫數(shù)據(jù)時間問題，并分析了3個方法的各自優(yōu)缺點。
由于AVR的EEPROM寫周期比較長(一般為毫秒級),因此在編程使用過程中要特別注意.對于讀EEPROM沒什么好說的,讀一個字節(jié)的數(shù)據(jù)要耗費4個時鐘周期,可以忍受,寫就比較麻煩了,雖然放在EEPROM的數(shù)據(jù)都不是頻繁訪問的;雖然可以用讀-比較-寫的機制降低EEPROM的寫操作頻度,但在寫入過程中,過長的寫入周期還是會造成一些問題,下面就分析一下幾種方式的EEPROM寫操作.
1. 循環(huán)查詢式
將地址和數(shù)據(jù)寫入EEPROM相關的寄存器,置寫標志后就循環(huán)不斷查詢寫完成標志,直到寫完成,退出循環(huán),順序執(zhí)行其他程序.在置寫入標志到寫完成的這段時間,程序除了不斷查詢寫完成標志和響應硬件中斷之外什么也不干,這段時間就這么浪費了,如果是個實時性要求比較高的應用,浪費的就不僅是時間了,很可能在這段時間里I/O狀態(tài)的變化不能得到及時的響應,如果一下子要進行多個字節(jié)的EEPROM的寫入操作,那情況會更糟.針對這種情況,有種解決辦法就是,這個寫完成查詢放在軟件的死循環(huán)中(無操作系統(tǒng)的情況下,系統(tǒng)啟動后都要進入一個死循環(huán)),每循環(huán)一次查詢一次寫完成標志,這樣就不必一直等待寫操作完成而可以干別的事情了,但是這樣會帶來兩個問題.一是,如果死循環(huán)周期無法保證,則每一次的EEPROM寫操作的完成標志查詢也得不到保證,從而進行一次EEPROM寫操作的周期也無法保證(最長延遲時間就是一個死循環(huán)周期的最長時間);二是,在執(zhí)行一次EEPROM寫入操作到寫完成這段時間里死循環(huán)里其它的子程序不能進行EEPROM讀寫操作.第一個問題如果能保證最大循環(huán)周期在延遲允許范圍內就不是問題了,否則就得采取下面講到的方式二了;第二個問題的解決方法是每次EEPROM讀寫操作都要在其中加入對EEPROM寫完成標志寄存器的判斷,如果有數(shù)據(jù)正在寫入,則等待或退出,但等待和退出又會造成等待延遲和寫入操作不成功的問題,解決辦法是先放入一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū),待上一次寫入操作完成,再從緩沖區(qū)里拽出一個字節(jié)進行下一次寫入周期,但這又會涉及到選擇合適的緩沖區(qū)大小以及的問題,這個問題在下面中斷式操作里繼續(xù)討論.
2.定時查詢式
在寫入EEPROM地址和數(shù)據(jù)寄存器置寫標志后啟動定時器,定時查詢寫完成標志,這種方法繼承了方式1的大部分優(yōu)缺點,唯一的進步就是能夠確定寫操作延遲時間為定時周期.
3.中斷式
編寫EEPROM寫完成中斷子程序,設置一個FIFO緩沖區(qū),要寫入的數(shù)據(jù)先放入這個FIFO,如果EEPROM操作空閑,則從FIFO中揪一字節(jié)數(shù)據(jù)出來寫EEPROM,置完寫完成標志就返回,然后去干別的事情,EEPROM寫完成產(chǎn)生一個中斷,在中斷服務程序中再從FIFO中揪一個字節(jié)去寫EEPROM,如此循環(huán)直到FIFO空,這種方式雖然能在第一時間完成一次寫操作,但是還是有個和和方式1中提到一樣的問題,怎么選擇這個FIFO的大小.小了,待寫入數(shù)據(jù)可能溢出丟失,大了,多大算大,1K夠不夠,10K夠不夠,硬件上有這么多RAM空間么,這就需要根據(jù)實際資源和系統(tǒng)需求來定了.如果EEPROM寫操作頻率很低,比一次EEPROM寫操作間隔還要長得多,那么幾個單位的FIFO就足夠了;如果EEPROM寫操作頻率可能很高或一次大批量連續(xù)寫入數(shù)據(jù)就要求很大的FIFO,達到能夠保證數(shù)據(jù)不丟失,這就要根據(jù)批量數(shù)據(jù)大小和寫頻率來定了,另外還要考慮可用RAM空間的限制來找出最佳值,同時有FIFO溢出一定要制定相應的應對措施.
最后注意兩點:
1. 讀寫之前一定要檢測是否已經(jīng)有EEPROM寫操作;在寫完成之后一定要再讀出寫入的數(shù)據(jù)校驗寫入操作是否成功,不成功則EEPROM損壞,要做好應對措施.
2.如果要保存一個16位的數(shù)據(jù),一定要保證在這16位數(shù)據(jù)分成的兩字節(jié)都成功寫入了EEPROM再去讀該數(shù)據(jù),否則在剛寫完一個字節(jié)就去讀該數(shù)據(jù),得到的數(shù)據(jù)顯然不是你想要的,如果該數(shù)據(jù)是一重要參數(shù),后果可想而知.
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