AVR内部EEPROM数据丢失问题的原因与解决方案

总结一下引起 AVR 内部 EEPROM 数据丢失的原因：

    1. 程序问题；
    2. 程序跑飞；
    3. EEPROM相关寄存器因强磁场、高压静电等外部干扰出错所产生的写入动作；
    4. 系统有很大的感性负载，在断电的时候会产生一个反向高压，EEPROM有可能会自擦除。
      ……（还有什么原因，欢迎大家继续列举，以便完善及想办法解决）

    针对问题1，程序问题不再该文讨论范围内。

    针对问题2，程序跑飞，这个因该是引起 EEPROM 数据丢失的主要原因。但是引起程序跑飞的原因却是多方面的。
    
    第一. 电压不正常，工作不稳定，程序跑飞。针对这个问题，可以开启内部BOD、或者外加复位芯片解决，在低功耗场合，外部复位是有必

要的，毕竟BOD功耗太高。

    第二，晶体振荡受干扰，频率不稳定，程序跑飞。针对这个问题，建议晶体使用全幅振荡，并且走线的时候尽量短，并且使用地线隔离。

    第三系统受外界环境干扰，修改了PC等寄存器，程序跑飞。针对这个干扰问题，这个引起程序跑飞的可能性应该不大，如果环境实在恶劣

，那么就应该想到做电磁屏蔽，ESD保护等，如果还不行，那么只能建议换换别的单片机试试看了。

    针对问题3，我们只能优化电路设置，尽量避免，比如加屏蔽罩，加ESD保护，加TVS保护，电源加电容退耦等等。

    针对问题4, 如果系统真的具有很大的感性负载，那么请注意加续流二极管、滤波电容等做保护，不要让这种反向高压产生，无论如何，这

种因为感性负载突然断电自激产生的高压，不仅仅会对EEPROM有影响，而是对整个系统都存在威胁。

经过上面硬件上的一些处理，虽然EEPROM数据丢

失的可能已经很小了，但是我们仍然不能保证EEPROM数据就不会丢失了。这时 EEPROM 数据的可*性，那就得从软件上去考虑了，接着我们从

软件的方面继续讨论。

    我的做法是，数据分块，分区，校验，备份。当然这里讲的处理方法，仅仅是提供一种想法，你可以做不同数据长度的分块，不同大小的 分区，采用不同的地址映射方法，以及采用更多次的数据备份。下面以 Mega168 为例继续讨论。

 1. Mega168 EEPROM 512字节，把EEPROM分为两个区，每个区256个字节，然后以8个字节为一个段，那么每个区就有32段。 
    数据区：0x000 - 0x0FF  
    0段：0x000 - 0x007 
    1段：0x008 - 0x00F 
       …… 
    31段：0x0F8 - 0x0FF 

    备份区：0x100-0x1FF

    每个段8个字节，其中前6个字节为有效数据，后2个字节为CRC16校验，数据格式下图所示：

 2. EEPROM读写操作
    EEPROM的操作以段为单位,
    段写入函数：写数据到数据区时，先计算数据CRC16校验，然后同时把数据写入到数据区和备份区；
    段读取函数：读取数据时，同时读取数据区以及备份区，如果数据区校验有误，备份区数据校验正确，就用备份区数据恢复数据区数据；  

  如果备份区数据有误，数据区数据正确，那么数据写入备份区重新备份；如果数据区备份区数据都有误，那么返回读取失败。

3. 数据区与备份区的对应关系
    数据读写操作以段进行，内部的数据区与备份区怎么映射呢？为了防治数据与备份同时被意外修改，那么数据与备份地址空间相隔不能太

近，并且数据与备份的地址，应该尽量不同。假设数据地址为 Data_Addr，备份地址为 Bakup_Addr，我使用下面的函数映射地址：
                 Bakup_Addr = ( Data_Addr + 0x100 ) ^ 0x03F 
    加0x100是把地址定义到备份区， 与0x03F异或，是把低6bits取反，这样处理，数据与备份的地址空间较远，并且地址有7bits的不同。
    例如，第 3 段 的地址: 0x018 - 0x01F， 
          对应的备份区为：0x127 - 0x120 
          如下图所示：  
 
 

4. 读写函数加入写保护判断，在读写EEPROM前关闭写保护，读写完毕后，立即开启写保护，这样可以有效防止程序跑飞造成的EEPROM意外修改

。

5. 第0块建议禁止使用。