糾錯碼如何工作，如何影響MCU的完整性？

工程師在數(shù)字通信中面臨的一大挑戰(zhàn)是解決傳輸數(shù)據(jù)中的錯誤。無論是在無線通信領域還是在PCB設計中，都不可避免地會在傳輸通道或內(nèi)存中出現(xiàn)一些容量錯誤。

錯誤通常以位翻轉的形式出現(xiàn)（1變?yōu)?，反之亦然），但是在某些情況下，可以完全刪除位，也可以將新的錯誤位插入數(shù)據(jù)流。

一位錯誤的示例。

數(shù)字通信中的錯誤通常是由自然現(xiàn)象引起的，例如熱噪聲，電源噪聲，串擾，衰減和其他形式的電磁干擾。隨著這些不可回避的錯誤隨著設備的縮小而越來越普遍，工程師想出了一種處理它們的方法。這些解決方案之一是糾錯碼（ECC）。

糾錯碼如何工作？

工程師提出了許多不同的方案，不僅可以檢測錯誤，還可以在接收器端進行糾正，從而使重傳次數(shù)最少。

MAX32670的備份模式RAM保留-包括具有和不具有ECC的RAM大小。

ECC的一種非常簡單的類型是“蠻力重復”。蠻力重復的一個示例是多次發(fā)送每個位；假設一次發(fā)送了五次，在這樣的示例中，我們的原始消息可能是0101，但實際上是傳輸00000111110000011111。

然后，我們的接收方將對每5位組進行多數(shù)表決。這樣，即使我們確實有一個單比特翻轉錯誤，我們的接收器也能夠檢測到它并解碼正確的消息。這種方法的明顯問題是大量的開銷（原來的4位現(xiàn)在是20位）以及一組位中大多數(shù)錯誤的情況。

在實踐中，工程師使用更為優(yōu)雅的解決方案（例如塊糾錯碼和卷積碼）來糾正錯誤。已經(jīng)開發(fā)出諸如漢明碼和卷積碼的算法以最小化開銷并最大化ECC中的可靠性。

Maxim的新型ECC保護微控制器

其最新產(chǎn)品：用于工業(yè)，醫(yī)療保健和物聯(lián)網(wǎng)解決方案的微控制器。Maxim聲稱 MAX32670 “可節(jié)省40％的功耗和50％的空間”，同時還包括“ ECC保護的存儲器，以延長設備的正常運行時間。”

這款新的MCU集成了高達384 KB的閃存和160 KB的SRAM，可在整個閃存，RAM和緩存中實現(xiàn)ECC。這樣可在微控制器的整個存儲空間中提供可靠性-這點將非常有價值，尤其是在設備占用空間較小的情況下。

MAX32670的簡化框圖。

重要的是要注意，所使用的ECC是單錯誤糾正和雙錯誤檢測（SEC-DED）代碼。這意味著每個塊只能糾正一個錯誤，如果存在兩個以上的錯誤，這些額外的錯誤位可能會完全不被注意。

盡管不清楚采用哪種類型的ECC，但很明顯，Maxim高度重視MAX32670的可靠性。

可靠性關鍵應用中的ECC

MAX32670是實際應用中使用的ECC的一個很好的例子。在工業(yè)，醫(yī)療保健和物聯(lián)網(wǎng)領域，數(shù)據(jù)可靠性至關重要，這一消息進一步表明了這些領域對可靠性的需求不斷增長
編輯：hfy