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深入解析EEPROM芯片：工作原理与实际应用
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深入解析EEPROM芯片：工作原理与实际应用

EEPROM芯片简介

EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器）是一种非易失性存储器，能够在断电后仍保留数据。与传统的EPROM不同，EEPROM无需紫外线照射即可通过电信号进行擦除和重写，因此在现代电子设备中广泛应用。

EEPROM的工作原理

1. 存储单元结构： EEPROM的基本存储单元由浮栅晶体管构成。当向浮栅注入电子时，晶体管的阈值电压升高，表示“0”；反之则为“1”。这种电荷状态在断电后依然保持。

2. 写入操作： 通过施加高电压（通常为12V或更高），将电子注入浮栅，实现数据写入。这一过程称为“编程”。

3. 擦除操作： 通过反向偏压使浮栅中的电子释放，恢复到初始状态，完成数据擦除。该过程可在字节级别独立执行，灵活性高。

4. 读取操作： 仅需低电压即可读取存储内容，对存储单元无损伤，支持无限次读取。

EEPROM的主要特点

  • 非易失性：断电后数据不丢失。
  • 可电擦写：无需紫外线，支持现场更新。
  • 按字节操作：支持精确的数据修改，避免整片擦写。
  • 寿命有限：一般可擦写10万至100万次，超过寿命可能导致数据错误。

典型应用场景

EEPROM广泛应用于：

  • 嵌入式系统中的配置参数存储（如设备校准值）。
  • 智能卡、RFID标签中的用户信息保存。
  • 工业控制设备中的固件备份与状态记录。
  • 家用电器（如洗衣机、空调）中的运行模式设置。
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