一种电表存储器可靠性及使用寿命的检测方法与流程

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1.本发明涉及一种电表存储器可靠性及使用寿命的检测方法。

背景技术：

2.电可擦写可编程只读存储器（eeprom，electrically erasable programmable read-only memory），一般用来保存用户重要数据即非易失数据。eeprom是一种掉电后所存储的数据不丢失的存储芯片，为即插即用的存储器。用户使用时可以在线擦除eeprom上已有的信息，也可以实时更新eeprom上的信息。目前，很多产品通过eeprom来记录用户的重要信息或者使用信息，因此，eeprom具有有效的读写功能是使用eeprom记录数据的重要前提， eeprom读写功能的有效性，直接关系到产品对应的用户的重要信息是否可以正常存储及读取。
3.现有技术中，我们需要对eeprom的读写功能及其存储次数进行测试，方能投放使用。若在对已经成品或者已经面向市场应用的产品的eeprom的读写功能进行检测的过程中，检测出eeprom存在问题，则需要将已经成品的产品或者已经面向市场应用给的产品返厂维修或者报废，返厂维修必定带来较大的返修成本，报废势必造成资源浪费，使得产品的成本增加。
4.目前eeprom普遍使用静态存储方式存储数据，静态存储方式是将接收到的数据根据关联性分成若干个大小不大于eeprom中数据块容量的数据包，将数据包分别写入 eeprom的数据块中。在接收到新的数据包时，将新数据包写入到对应旧数据包所存储的数据块中，即新数据包覆盖其对应的旧数据包。这样每次更新数据包都擦写其对应的同一地址，更新频率快的数据包对应的数据块擦写频率也快，而数据块的擦写次数是有限的，目前数据块的擦写次数极限值为100万次，在擦写次数达到极限值后，该数据块作废，从而对应 eeprom也因此作废。由此可见，eeprom的静态存储方式使数据块的利用率低，而且使用寿命短。同时无法确定数据块的存储次数是否能够达到100万次，因此需要进行eeprom的耐久性试验。
5.eeprom耐久性是指器件承受反复擦写的能力，是表征器件性能的关键性指标，是可靠性研究和评估的一个重要分支。耐久性试险非常费时，一次试验有时会达到数周，甚至更多。举一个28co40存储器进行10万次试验的例子:该片容量256k,即1024页，页写时间10ms,片擦除时间20ms。擦除和写入所消耗的时间为 (20+10*1024)*100000ms =1026*1000s，约为285小时。这里还未计入“读校验”及其他状态显示时间，而耐久试验过程一般为:擦除-查空-写入-读校验，如果是极限试验，耗时会更长。因此，如何节省时间、提高效率，为可靠性评估及产品检验提供尺度，意义十分重大。

技术实现要素：

6.为了克服现有技术中耐久性试险耗时长的不足，本发明提供一种快速检测eeprom读写功能以及使用寿命的检测方法。
7.本发明通过以下技术方案来实现：一种电表存储器可靠性及使用寿命的检测方法，其特征在于：硬件模块主要包括cpu、测试存储器eeprom1、存储存储器eeprom2、指示灯led1、指示灯led2、指示灯led3，主要包括以下步骤，（1）对整块eepprom1进行数据读写，所有遍历进行100次，确保不存在区间异常的情况下同时缩短试验所需的时间，当对eeprom1的读和写的检测均成功后，说明该eeprom1的所有区域读写功能都有效，在完成100次遍历后点亮led1；（2）在步骤（1）后，对eeprom1的部分区域进行重复100万次的读写测试，由于eeprom1的存储空间较大，采用分布式存储的读写方式对eeprom1的读写功能进行检测，分布式存储就是将数据分散存储到指定的地址上，对其中几个地址进行数据的读写，比如选中eeprom1中每页的开始8个字节和中间的8个字节进行重复测试，进行大量测试直到重复测试100万次后点亮led3，表示该eeprom1符合基本要求；若在测试过程中出现了100次读写异常，且未完成100万次读写操作，则表示该eeprom1不符合存储的基本要求，同时点亮led2，并结束测试；eeprom2的数据为eeprom1测试次数，该测试以每1000次为一个周期，在eeprom1连续读写测试1000次后再进行eeprom2的数据存储，或者是测试过程中出现读写异常，也进行eeprom2的数据存储；作为优选，使用iic通讯协议对eeprom1进行数据读写测试和对eeprom2进行测试次数的存储，其中iic总线由数据线sda和时钟线sci构成通信线路，既可用于发送数据，也可接收数据。其中主要分为四个信号：空闲状态、起始信号、停止信号、应答信号；空闲状态：iic总线的sda和scl两条信号线同时处于高电平时，规定为总线的空闲状态，此时各个器件的输出级场效应管均处于截止状态，即释放总线，由两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高；起始信号：当scl为高期间，sda由高到低的跳变，启动信号是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号；停止信号：当scl为高期间，sda由低到高的跳变，停止信号也是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号；应答信号ack：发送器每发送一个字节，就在时钟脉冲9期间释放数据总线，由接收器反馈一个应答信号。应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ack），表示接收器已经成功地接受了该字节，应答信号为高电平时，规定为非应答位（nack），一般表示接收器接收该字节没有成功；对于反馈有效应答位ack的要求是，接收器在第9个时钟脉冲之前的低电平期间将sda线拉低，并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平，如果接收器是主控器，则在它收到最后一个字节后，发送一个ack信号，以通知被控发送器结束数据发送，并释放sda线，以便主控接收器发送一个停止信号。
8.作为优选，cpu还连接有485通讯模块，在cpu中增加对eeprom2指定地址的读数据命令，以达到通过485通讯模块读取eeprom2的数据，通过485通讯模块发送指定的读数据命令来读取eeprom2中的数据，同时cpu上添加接收清除指令，对eeprom2中的测试次数进行清除，方便eeprom2再次使用。
9.本发明的有益效果在于：本发明可以实现对eeprom的读写以及使用寿命进行快速检测，避免由于检测时间过长而无法对eeprom进行检测，在eeprom读写功能被验证成功后，才会该款eeprom投入实际应用，从而可以避免该款eeprom的存储次数与所需的存储次数严重不符，导致出现无法完成该产品的预计功效，出现在eeprom的读写功能存在问题时由于返修或者报废而导致产品成本增加的问题，从而可以减少返修的概率，并且减低由于报废造成的资源浪费。
附图说明
10.图1是本发明的硬件结构示意图。
11.图2是iic的通讯协议图。
具体实施方式
12.下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步详细说明。
13.一种电表存储器可靠性及使用寿命的检测方法，如图1所述，硬件结构主要包括cpu、测试存储器eeprom1、存储存储器eeprom2、指示灯led1、指示灯led2、指示灯led3。
14.主要包括以下步骤：（1）对整块eepprom1进行数据读写，所有遍历进行100次，确保不存在区间异常的情况下同时缩短试验所需的时间，当对eeprom1的读和写的检测均成功后，说明该eeprom1的所有区域读写功能都有效，在完成100次遍历后点亮led1。
15.在产品对应的印制电路板装配完成后，就可以对pcb上安装的eeprom1进行读写功能的检测。先对eeprom1上每个存储空间执行写检测，在写检测成功后，继续对该存储空间执行读检测。同时考虑到一直对整块eeprom1进行全区域遍历会导致该试验所需的时间过长，所有遍历选择进行100次，这样确保不存在区间异常的情况下同时可以大大缩短试验所需的时间。
16.（2）在步骤（1）后，对eeprom1的部分区域进行重复100万次的读写测试，由于eeprom1的存储空间较大，采用分布式存储的读写方式对eeprom1的读写功能进行检测，比如选中eeprom1中每页的开始8个字节和中间的8个字节进行重复测试，进行大量测试直到重复测试100万次后点亮led3，表示该eeprom1符合基本要求；若在测试过程中出现了100次读写异常，且未完成100万次读写操作，则表示该eeprom1不符合存储的基本要求，同时点亮led2，并结束测试。为了避免由于eeprom1数据读写结束后，再进行eeprom2的数据读写导致时间所用过多，该测试以每1000次为一个周期，在eeprom1连续读写测试1000次后再进行eeprom2的数据存储，或者是测试过程中出现读写异常，也进行eeprom2的数据存储。
17.本次试验使用的是at24c512，因此芯片内容有512页，每页128字节，本次试验是从中挑选出2个地址并对其中8个字节的数据进行重复测试，以达到降低整页地址进行测试所用时间的效果，当然也可以是其他中间8个字节和最后8个字节等方式。eeprom2的作用是用来记录对eeprom1的读写次数，eeprom2的读写次数为eeprom1的1/1000。
18.eeprom2的数据为eeprom1测试次数，只要写进去就可以了，不用时时读，当需要时可以使用485通讯模块进行数据读取。
19.同时cpu还连接有485通讯模块，在cpu中增加对eeprom2指定地址的读数据命令，
以达到通过485通讯模块读取eeprom2的数据，通过485通讯模块发送指定的读数据命令来读取eeprom2中的数据，同时cpu上添加接收清除指令，对eeprom2中的测试次数进行清除，方便eeprom2再次使用。
20.使用iic通讯协议对eeprom1进行数据读写测试和对eeprom2进行测试次数的存储，其中iic总线由数据线sda和时钟线sci构成通信线路，既可用于发送数据，也可接收数据。其中主要分为四个信号：空闲状态、起始信号、停止信号、应答信号。
21.空闲状态：iic总线的sda和scl两条信号线同时处于高电平时，规定为总线的空闲状态，此时各个器件的输出级场效应管均处于截止状态，即释放总线，由两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高。
22.起始信号：当scl为高期间，sda由高到低的跳变，启动信号时一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号。
23.停止信号：当scl为高期间，sda由低到高的跳变，停止信号也是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号。
24.应答信号ack：发送器每发送一个字节，就在时钟脉冲9期间释放数据总线，由接收器反馈一个应答信号。应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ack），表示接收器已经成功地接受了该字节，应答信号为高电平时，规定为非应答位（nack），一般表示接收器接收该字节没有成功；对于反馈有效应答位ack的要求是，接收器在第9个时钟脉冲之前的低电平期间将sda线拉低，并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平，如果接收器是主控器，则在它收到最后一个字节后，发送一个ack信号，以通知被控发送器结束数据发送，并释放sda线，以便主控接收器发送一个停止信号。
25.在对本发明进行多次测试的过程中，eeprom1的数据达到100万次所用的时间在50小时左右，这与285小时对比，大大降低了检测所用的时间。
26.本发明实际上是对整块eepprom1数据读写测试进行了100次，用来检测整块区域是否异常，再对选择性的区域进线100万次的读写测试，这样即保证了异常情况检测，也保证了100万次的检测。
27.本发明可以实现对eeprom的读写以及使用寿命进行快速检测，避免由于检测时间过长而无法对eeprom进行检测，在eeprom读写功能被验证成功后，才会该款eeprom投入实际应用，从而可以避免该款eeprom的存储次数与所需的存储次数严重不符，导致出现无法完成该产品的预计功效，出现在eeprom的读写功能存在问题时由于返修或者报废而导致产品成本增加的问题，从而可以减少返修的概率，并且减低由于报废造成的资源浪费。

技术特征：

1.一种电表存储器可靠性及使用寿命的检测方法，其特征在于：硬件模块主要包括cpu、测试存储器eeprom1、存储存储器eeprom2、指示灯led1、指示灯led2、指示灯led3，主要包括以下步骤，（1）对整块eepprom1进行数据读写，所有遍历进行100次，确保不存在区间异常的情况下同时缩短试验所需的时间，当对eeprom1的读和写的检测均成功后，说明该eeprom1的所有区域读写功能都有效，在完成100次遍历后点亮led1；（2）在步骤（1）后，对eeprom1的部分区域进行重复100万次的读写测试，由于eeprom1的存储空间较大，采用分布式存储的读写方式对eeprom1的读写功能进行检测，分布式存储就是将数据分散存储到指定的地址上，对其中几个地址进行数据的读写，比如选中eeprom1中每页的开始8个字节和中间的8个字节进行重复测试，进行大量测试直到重复测试100万次后点亮led3，表示该eeprom1符合基本要求；若在测试过程中出现了100次读写异常，且未完成100万次读写操作，则表示该eeprom1不符合存储的基本要求，同时点亮led2，并结束测试；eeprom2的数据为eeprom1测试次数，该测试以每1000次为一个周期，在eeprom1连续读写测试1000次后再进行eeprom2的数据存储，或者是测试过程中出现读写异常，也进行eeprom2的数据存储。2.根据权利要求1所述的一种电表存储器可靠性及使用寿命的检测方法，其特征在于：使用iic通讯协议对eeprom1进行数据读写测试和对eeprom2进行测试次数的存储，其中iic总线由数据线sda和时钟线sci构成通信线路，既可用于发送数据，也可接收数据，其中主要分为四个信号：空闲状态、起始信号、停止信号、应答信号；空闲状态：iic总线的sda和scl两条信号线同时处于高电平时，规定为总线的空闲状态，此时各个器件的输出级场效应管均处于截止状态，即释放总线，由两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高；起始信号：当scl为高期间，sda由高到低的跳变，启动信号是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号；停止信号：当scl为高期间，sda由低到高的跳变，停止信号是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号；应答信号ack：发送器每发送一个字节，就在时钟脉冲9期间释放数据总线，由接收器反馈一个应答信号，应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ack），表示接收器已经成功地接受了该字节，应答信号为高电平时，规定为非应答位（nack），一般表示接收器接收该字节没有成功；对于反馈有效应答位ack的要求是，接收器在第9个时钟脉冲之前的低电平期间将sda线拉低，并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平，如果接收器是主控器，则在它收到最后一个字节后，发送一个ack信号，以通知被控发送器结束数据发送，并释放sda线，以便主控接收器发送一个停止信号。3.根据权利要求2所述的一种电表存储器可靠性及使用寿命的检测方法，其特征在于：所述cpu还连接有485通讯模块，在cpu中增加对eeprom2指定地址的读数据命令，以达到通过485通讯模块读取eeprom2的数据，通过485通讯模块发送指定的读数据命令来读取eeprom2中的数据，同时cpu上添加接收清除指令，对eeprom2中的测试次数进行清除，方便
eeprom2再次使用。

技术总结

本发明涉及一种电表存储器可靠性及使用寿命的检测方法，主要包括以下步骤，（1）对整块EEPPROM1进行数据读写，所有遍历进行100次，确保不存在区间异常的情况下同时缩短试验所需的时间；（2）对EEPROM1的部分区域进行重复100万次的读写测试，由于EEPROM1的存储空间较大，采用分布式存储测试，直到重复测试100万次后，表示该EEPROM1符合基本要求，若在测试过程中出现了100次读写异常，且未完成100万次读写操作，则表示该EEPROM1不符合存储的基本要求。本发明可以实现对EEPROM的读写以及使用寿命进行快速检测，避免由于检测时间过长而无法对EEPROM进行检测，从而可以减少返修的概率，并且减低由于报废造成的资源浪费。且减低由于报废造成的资源浪费。且减低由于报废造成的资源浪费。