Hallo,
ich habe hier gerade Probleme mit kaputten Speicherstellen in einem
EEPROM. Laut Tests hielten diese bei uns 3 Millionen Zyklen aus, wenn in
unserem Code nichts unvorhergesehenes passiert, dann sollten wir maximal
auf 100000-200000 Schreibzyklen kommen, bei Zellen die ausgefallen sind.
Auf unserem Board befindet sich auch ein GSM Modul, jetzt hätte ich den
Verdacht, dass das GSM Modul durch EMV Speicherzellen zerstört. Das
EEPROM ist nicht speziell geschirmt. Darum hätte ich den Verdacht, das
es vielleicht ein EMV Problem mit dem GSM Modul ist.
Hat vielleicht wer Erfahrungen in dieser Richtung?
Hallo ThomasH,
mit diesem Thema haben wir uns auch einige Zeit beschäftigt.
Laut Aussagen zweier Hersteller (ST, Atmel) reicht die über die genannte
EMV übertragene Energie nicht aus, um den Wert einer bzw mehrerer Zellen
zu verändern. Das gleiche gilt auch für Röntgenstrahlung (z.B. am
Flughafen).
Zu unseren Problemen führten letztendlich EEProm-interne Testroutinen
(von den Herstellern nicht offengelegt), die Aufgrund von Einstreuungen
auf die zu hochohmig gekoppelten I2C Leitungen angetriggert wurden.
Zu hohe Temperaturen können im Einzelfall auch zu Datenverlust führen.
Schöne Grüße
Marvin
Ich kann Marvins Aussage bestätigen, auch in der Praxis hatten wir nie
Probleme (bei ca. 10cm Abstand Antenne<->EEPROM)
Aber sind die Zellen wirklich defekt oder ist nur der Inhalt verändert?
Für letzteres fallen mir einige mögliche Ursachen ein.
Für ersteres eigentlich nur zu hohe Anzahl an Schreibzyklen. BTW: Die
EEPROMs mit denen ich bisher zu tun hatte, hatten nur 10000-100000
Zyklen vom Hersteller gerantiert...
Bei Flash Speicher in Mikrocontrollern weiss ich auch, dass man den
Vorzeitig kaputt kriegen kann, wenn man das Write Timing nicht richtig
einstellt und die Schreibspannung zu lange anliegen lässt. Aber die mir
bekannten EEPROMs generieren das Timing wiederum selbst, insofern dürfte
das hier als Fehlerquelle wohl ausfallen.
die Speicherstellen sind defekt, also mal halten sie den Speicherinhalt
dann wieder nicht. Es sind auch die Stellen betroffen, die wir öfter
beschreiben.
Also das statisch die Energie nicht ausreicht um Bits zu kippen glaube
ich auch, aber ob es problematisch sein kann, wenn während der
Schreibzyklen das GSM Modul gerade sendet sind da EEPROMS empfindlich
gegenüber EMV, also auch so dass das Floating Gate beschädigt wird? Da
das ganze nur im Feldtest passiert können wir leider auch nicht genau
sagen was den Teilen so passiert, die sind allerdings uA auf Waggons
installiert. Ist leider ziemlich lästig, wenn bei den Kunden die EEPROMS
kaputt gehen :(
Das EEPROM ist übrigens ein Atmel SPI EEPROM, genauen Typ kann ich
morgen nachsehen.
ThomasH schrieb:> die Speicherstellen sind defekt, also mal halten sie den Speicherinhalt> dann wieder nicht. Es sind auch die Stellen betroffen, die wir öfter> beschreiben.
Dann würde ich einen SW-Bug vermuten, d.h. das Schreiben erfolgt öfter
als gedacht.
ThomasH schrieb:> Das EEPROM ist übrigens ein Atmel SPI EEPROM, genauen Typ kann ich> morgen nachsehen.
Dann mal ne LED an den /CS-Pin des EEPROM anschalten, ob die wirklich
nur manchmal beim Schreiben flackert oder ständig.
Ich hab mal nen EEPROM benötigt, um den Zustand beim Ausschalten zu
speichern ohne eine Ausschalterkennung (Power-Fail).
Folgenden Algorithmus habe ich implementiert:
Schreiben nur wenn Wert geändert und seit dem letzten Schreiben >10s
vergangen.
Das Gerät funktioniert schon viele Jahre einwandfrei.
Peter
ThomasH schrieb:> ch habe hier gerade Probleme mit kaputten Speicherstellen in einem> EEPROM.
Lassen diese sich also nicht mehr schreiben oder auch nicht mehr lesen
(bzw FF oder 00)?
> Laut Tests hielten diese bei uns 3 Millionen Zyklen aus
Das ist aber nur ein Test, auf was sind Sie denn spezifiziert?
> , wenn in> unserem Code nichts unvorhergesehenes passiert, dann sollten wir maximal> auf 100000-200000 Schreibzyklen kommen, bei Zellen die ausgefallen sind.
Das ist aber eine ganze Menge und kann zu Ausfällen führen. Bei dieser
hohen Zahl an Schreibzyklen ist IMHO ein EEPROM das falsche
Speichermedium.
Na, dass die Ausfälle nur beim Kunden auftreten bedeuetet schonmal, dass
ihr alles richtig gemacht habt - Das ist IMMER so, ich kenn das auch nie
anders... ;-)
Aber das Stichwort war folgendes: Waggons. Also Eisenbahn.
Der Gedanke, dass an einer mit µA/mA operierenden Schaltung die kV und
kA zusammen mit Lichtbögen vorbeisausen verursacht schon eine gewisses
ungutes Gefühl. Da ist dann GSM wohl eher wie wenn während eines
Hurrikans noch jemend hustet...
Neben der zu lang anliegenden Schreibspannung wird auch eine zu hohe
Schreibspannung zu einem vorzeitigen Defekt führen. Und ich könnte mir
durchaus vorstellen, dass im Eisenbahn-Umfeld schon Energien vorhanden
sind, die das provozieren könnten...
Ronny T. schrieb:> Aber das Stichwort war folgendes: Waggons. Also Eisenbahn.> Der Gedanke, dass an einer mit µA/mA operierenden Schaltung die kV und> kA zusammen mit Lichtbögen vorbeisausen verursacht schon eine gewisses> ungutes Gefühl.
Das werden Sie wohl ausreichend abgeschirmt und getestet haben. Es gibt
aber auch Spezialisten die sowas in Kunststoffgehäuse packen und sich
hinterher wundern das es knallt. Aber das kann auch von statischer
Aufladung im Fahrtwind kommen.
> Da ist dann GSM wohl eher wie wenn während eines> Hurrikans noch jemend hustet...
In etwa.
>> Neben der zu lang anliegenden Schreibspannung wird auch eine zu hohe> Schreibspannung zu einem vorzeitigen Defekt führen.
Was wohl durch professionelles Design ausgeschlossen wurde (vermute ich
mal)
> Und ich könnte mir> durchaus vorstellen, dass im Eisenbahn-Umfeld schon Energien vorhanden> sind, die das provozieren könnten...
Ja, aber auch große geerdete Stahlmassen
Jens Martin schrieb:> Das werden Sie wohl ausreichend abgeschirmt und getestet haben.
Nachtrag: Beliebt ist auch das Modem im Labor zu betreiben ohne sicher
zu stellen das es die maximale Sendeleistung rausballert.
Jens Martin schrieb:> Lassen diese sich also nicht mehr schreiben oder auch nicht mehr lesen> (bzw FF oder 00)?
Der geschriebene Wert ist nicht gleich dem danach gelesenen, aber es
betrifft immer einzelne Bits nicht ganze Bytes.
Das verwendete EEPROM ist ein Atmel AT25080A. Im Datenblatt steht:
– Endurance: One Million Write Cycles
– Data Retention: 100 Years
Und im Qualification Dokument:
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/AT25160A%20.pdf
Write Endurance Characterization @ 25C
Device: AT25160A
Lot Number: Lot# 3g0848
Quantity Tested: 100
Test Temperature: -40C, 25C, 125C
Vcc: 5 Volts
Write Mode: Page
Highest Passing Cycles: 1,000,000
Cycles To First Failure: NA
An Sofwarefehler die zu Zuständen führen welche Zellen kaputt schreiben
glaube ich eher nicht, denn hätten wir das an den (zu) leeren Akkus
gemerkt.
Am Schreib Timing sollte es ja nicht liegen, das macht ja das EEPROM
alles selbst?
Das ganze betrifft auf jeden Fall Speicherstellen die wir oft schreiben.
Da das ganze aber erst merklich bei den Feldtests passiert ist, Tippe
ich nun also auf EMV Probleme während das EEPROM geschrieben wird.
Ja mit der Hardware und Schirmung ist das so eine Sache, ich bin ja für
die Software verantwortlich und Einwände gegen die Hardware werden da
immer erst mal abgeblockt. Also geschirmt ist das ganze nicht
sonderlich, die Box ist so eine Art Kunststoffwanne die mit einer
Metallplatte verschlossen wird. Die Chips liegen zwar zwischen Platine
und Metallplatte, aber die Platine hat keine ganz geschlossene
Groundplane auf Bottom und die Stirn/Seitenflächen sind gänzlich
ungeschirmt.
Was mich allerdings auch etwas stutzig macht, ist der Aufdruck am Chip.
Die Boards wurden nämlich fremd bestückt und auf den Chips steht:
+---------+
| U3 |
| 5160A |
+---------+
Ist es üblich das Atmel kein Logo oder Firmenkürzel im Aufdruck stehen
hat? Werde da mal nachfragen ob das Atmel Chips waren oder irgendwelche
Nachbautypen.
Werde mal einfache EMV Tests von hier Probieren:
http://www.mikrocontroller.net/articles/EMV_Einfache_Tester
Da nur die oft beschriebenen Zellen kaputt sind liegt das mit an
Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit am zu häufigen beschreiben und
nicht an den Haaren herbeigezogenen Störfaktoren. Vlt. wäre ein
batteriegepuffertes RAM doch eine Überlegung wert, oder man denkt
darüber nach ob die vielen Schreibzyklen überhaupt notendig sind.
Grüße Gebhard
ThomasH schrieb:> Auf unserem Board befindet sich auch ein GSM Modul, jetzt hätte ich den> Verdacht, dass das GSM Modul durch EMV Speicherzellen zerstört
Wenn das so wäre, würde der Speicher in Millionen Handys nicht
funktionieren. Diese Idee weiter zu verfolgen ist verschwendete Zeit.
Daß externe Störungen (Stichwort ESD) den Schreibvorgang beeinflussen
(d.h. es wird unbemerkt das Falsche geschrieben), ist eine Möglichkeit.
Eine weitere Möglichkeit ist, daß der Prozessor, durch was auch immer,
abstürzt, dann triffts die häufig geschriebenen Adressen öfter. Ist es
das GSM Modul, dann ist es eher eine Spitze im Stromverbrauch als die
HF.
MfG Klaus
ThomasH schrieb:> Ja mit der Hardware und Schirmung ist das so eine Sache, ich bin ja für> die Software verantwortlich und Einwände gegen die Hardware werden da> immer erst mal abgeblockt.
Hmmm... woher kenn ich das jetzt nur...?? Bin eigentlich auch
"gelernter" SW-Entwickler...
Naja, also ich würde jedenfalls mal anzweifeln, dass das Gehäuse für den
Einsatzbereich korrekt designed ist. Allerdings hab ich nicht wirklich
Erfahrung, mit welchen heimtückischen Effekten man bei der Eisenbahn zu
rechnen hat. Aber wie gesagt: Ich hätte da erstmal deitlichen Respekt
vor.
Ja, und der Aufdruck: Manchmal reicht ganz einfach der Platz auf den
Chips nicht um eine vollständige Bezeichnung (noch lesbar) drauf zu
drucken.
