近年來，世界各國開始發展智能電網，智能電表是由傳統電能表逐步發展起來的，它在智能電網中是重要的智能終端。

圖1 智能電表示例

智能電表為用戶與電力系統架起互動的橋梁，主要由通信、電源及電源管理、計量及存儲等功能模塊組成。智能電表涉及數據記錄和存儲，以實現客戶信息全時段全方位采集，需要使用安全可靠的存儲器。針對智能電表市場應用特點，上海貝嶺推出了以BL24C512B為代表的一系列高可靠性可擦除可編程非易失存儲器。

圖2 EEPROM在智能電表系統上的應用

一、  BL24C512B技術特點

1. 高可靠性：數據擦寫次數大于400萬次，數據保持時間超過100年。

2. 寬電壓范圍：支持電壓范圍為1.7V~5.5V。

3. 高頻低壓：支持最高可達1MHz的高速IIC通信， 1MHz高頻率IIC通信的前提下最低工作電壓可達2.5V。

4. 超高擦寫效率：內部寫周期（twr）典型值為1.9ms，可有效縮短編程時間，有利于提高數據擦寫效率。

5. 超低功耗：靜態功耗典型值為0.03μA (5.0V)、寫操作功耗典型值為0.28mA（5.0V、400kHz）、讀操作功耗典型值為0.14mA(5.0V、400kHz)。

6.   耐高溫、耐低溫：工作溫度范圍可達-40℃至125℃，存儲溫度范圍可達-65℃至150℃。

7. 抗靜電：ESD保護最大可達8000V（HBM）。

8. 支持字節寫、頁寫、部分頁寫、隨機讀、序列讀功能，內部數據地址自動遞增。

9. 支持硬件寫保護（WP管腳）。

二、 BL24C512B創新性

1.  芯片內部設有與電壓大小相關電壓的檢測電路和控制高壓上升速率的檢測電路。芯片能夠進行擦寫的理想電壓為15.5V，然而實際的升壓過程中電壓浮動較大，由于內置了電壓檢測電路可以將高壓精準的控制在15.5V，保證數據存儲的準確性。同時為了提高芯片的可靠性，獲得更長的工作壽命，芯片內部增加了控制高壓上升速率的檢測電路，使高壓上升時間不小于100μs，減小了對電路內部相關器件的損耗，使芯片能夠更長久地為客戶服務。

2.  增加ECC（ECC：ECC校驗，Error Checking &Correcting）的功能，即存儲芯片的數據糾錯功能，它是比較先進的存儲芯片錯誤檢查和更正的手段，按照對信源的處理方式ECC可以分為線性分組碼和卷積碼，用于存儲芯片的是線性碼，如下表所示。

上海貝嶺的BL24C512B存儲芯片采用Hamming碼的編碼類型，它的“數據位的位數n”和“校驗位的位數k”的取值需要滿足如下關系：

因為每一位的校驗碼都是通過對數據位進行異或運算產生，所以每一位的校驗碼其實是反映了相對應數據位上數據的奇偶個數，一旦有某個數據位發生變化，奇偶個數將發生變化對應的校驗位將發生變化。最多支持檢驗兩位的錯誤，糾正一位錯誤。

在存儲芯片當中，最小的數據單位就是“比特（bit）”，也叫數據“位”，8個連續的比特是一個字節（Byte），不帶ECC功能的存儲芯片每個字節只有8位，若它的某一位存儲出了錯誤，就會使其中存儲的相應數據發生改變而導致應用程序發生錯誤。而帶有ECC功能的存儲芯片，當存儲數據發生讀寫錯誤時，ECC功能可以檢查錯誤并進行糾正，以提高數據的完整性和芯片的可靠性，保證系統能長時間穩定運行。智能電表涉及數據記錄和存儲，對客戶信息全時段全方位采集，故確保數據信息免受各種干擾以及系統的可靠運行顯得十分重要。