Solución de Problemas con las Memorias EEPROM 93XXX, 93C46, 93C56, M93C46, M93C56

La mayoría de los televisores color de última generación utilizan memorias EEPROM serie basadas en el bus I²C (IIC bus; Inter-IC bus – bus entre circuitos integrados), desarrollado por Philips hace ya unos veinte años, el cual se ha consolidado como el bus estándar en sistemas digitales. En estas memorias los microcontroladores o microprocesadores se encargan de almacenar los ajustes del usuario y/o la información correspondiente al modo service. En la Tabla A.1 se indican las líneas de memorias más utilizadas para este bus.

Tabla A.1. Líneas más populares de memorias EEPROM para el
bus I²C.

Línea	Fabricantes principales	Prefijos
24XXX y 25XXX	SGS-Thomson	S, ST y M
85XXX	Philips	PCA, PCB, PCF y PCx
25X6	Siemens	SDA y SDE

Sin embargo, existen algunos televisores de última generación y otros no tan modernos, los cuales suelen visitar el taller de reparación, que incluyen otras líneas de memorias EEPROM serie, las 93XXX.

Estas memorias están preparadas para trabajar con el bus serie Microwire, desarrollado por National Semiconductor Corp. Se trata de un bus serie e integrado, estandarizado y bastante simple.

Este bus serie, a diferencia del I²C, utiliza tres conductores (en vez de dos), un reloj, una línea para la salida de datos y otra para la entrada. Las dos líneas de datos, como se puede determinar en base a el sentido de los mismos, son unidireccionales. El bus I²C, en cambio, utiliza solamente dos conductores, un reloj y una línea de datos bidireccional para las lecturas y escrituras.

Después del bus I²C, el Microwire es el más utilizado en los sistemas embebidos de los equipos electrónicos modernos.

Debemos tener en cuenta que el bus I²C no es compatible con el Microwire, pues si bien el protocolo de transmisión de datos es casi idéntico, utilizan una cantidad diferente de conductores. Es por ello que no podemos reemplazar un componente preparado para el bus I²C por uno desarrollado para el Microwire, ni viceversa. Es muy importante realizar la aclaración, pues en algunas páginas de aficionados en Internet se suele incluir información errónea sobre reemplazos de memorias que no son compatibles entre sí.

Las memorias EEPROM serie para el bus Microwire vienen en diferentes capacidades, medidas generalmente en bits, las cuales van desde los 256 bits hasta los miles de bits. En la mayoría de los televisores color que las utilizan, las más populares son las memorias que van desde 256 bits (0,256 kilobits (Kb)) hasta los 16 kilobits (Kb). Ver la Tabla A.2.

En estas memorias se permite seleccionar la unidad mínima de almacenamiento a la cual se puede acceder para leer o escribir. Hay dos opciones:

·       Un byte (8 bits).

·       Dos bytes (16 bits).

Esto quiere decir que solamente existen direcciones para poder elegir un byte o dos bytes, según el modo que esté seleccionado. Si se quisiera modificar solamente un bit, es necesario seleccionar el byte o los dos bytes que lo contienen para poder hacerlo.

Tabla A.2. Características y reemplazos de las memorias EEPROM más populares para el bus Microwire.

Tipo	Capacidad (kilobits)	Organización (bits ´ bits)	Reemplazo
M93C06	0,256	32 ´ 8 ó 16 ´ 16	ST93C06
M93C46	1	128 ´ 8 ó 64 ´ 16	ST93C46
M93C56	2	256 ´ 8 ó 128 ´ 16	ST93C56
M93C66	4	512 ´ 8 ó 256 ´ 16	ST93C66
M93C76	8	1024 ´ 8 ó 512 ´ 16	ST93C76
M93C86	16	2048 ´ 8 ó 1024 ´ 16	ST93C86

Estas memorias EEPROM serie están organizadas internamente como un conjunto de 8 memorias orientadas a bits con una capacidad determinada, las cuales en conjunto forman un byte de almacenamiento. Por ejemplo, una memoria EEPROM de 1 kilobit (1.024 bits) de capacidad, está conformada internamente por 8 memorias de 128 bits cada una de ellas (ver la Fig. A.1 y la Tabla A.2).

Multiplicando la capacidad de cada una de las memorias orientadas a bits por la cantidad que posee internamente, se obtiene la capacidad total en bits de esa memoria. Si quisiéramos conocer la capacidad total expresada en bytes, bastaría con dividir ese número por 8.

Si aplicamos el cálculo a la memoria de 1 kilobit del ejemplo anterior, obtenemos:

·       128 bits ´ 8 bits = 1.024 bits (1 kilobit)

·       1.024 bits / 8 bits = 128 bytes

Es por ello que los fabricantes suelen denominar a las memorias de acuerdo a la capacidad y cantidad de memorias orientadas a bits que agrupan. A una memoria de 1 kilobit, también se la conoce como 128 ´ 8, ó bien como 128 bits ´ 8.

En cambio, a una memoria de 16 kilobits, se la conoce como 2 Kb ´ 8, o bien como 2 kilobits ´ 8. Ver la Fig. A.3.

Fig. A.1. Organización de la memoria 93C46, de 1 kilobit.

Fig. A.2. Encapsulado de las memorias 93XXX.

Tabla A.2. Descripción de las patitas de las memorias de la línea 93XXX para el bus Microwire.

Nº de Pata	Descripción (español)	Descripción (inglés)
1	Entrada de selección del chip	S
2	Reloj de datos serie	C
3	Entrada de datos serie	D
4	Salida de datos serie	Q
5	Masa	VSS
6	Selección de la organización de los datos (8 ó 16 bits)	ORG
7	Sin conexión	DU
8	Tensión de alimentación	VCC

En la Fig. A.2 y en la Tabla A.3 podemos ver el encapsulado y la descripción de las patitas correspondientes a las memorias enumeradas en la Tabla A.2.

Fig. A.3. Organización de la memoria 93C56, de 2 kilobits.

Si bien estas memorias utilizan el mismo encapsulado que aquéllas desarrolladas para el bus I²C, no se pueden leer ni escribir utilizando lecto-grabadores preparadas para estas últimas. Esta limitación se debe a las razones explicadas anteriormente (diferentes buses y conductores) y a las distintas funciones de las patitas.

Como cualquier otro circuito integrado o componente electrónico, estas memorias EEPROM pueden tener problemas y dejar de funcionar en forma correcta. En la práctica esto sucede con bastante frecuencia y genera muchos dolores de cabeza, especialmente al querer efectuar los diagnósticos en los equipos electrónicos que presentan fallas.

Los problemas más comunes de las memorias EEPROM de la línea 93XXX son los siguientes:

·       Se perdieron todos los datos que tenía almacenados, pero luego de esta pérdida accidental, funciona en forma normal.

·       No retiene los datos que se le escriben.

·       No permite leer los datos.

·       No responde a ninguna de las solicitudes de los dispositivos del bus Microwire (generalmente el microcontrolador o microprocesador).

El problema menos probable es que se haya agotado la cantidad máxima de veces que se puede escribir en ésta, un límite que suele rondar el millón de escrituras. Sin embargo, a veces los componentes electrónicos se fabrican con calidades menores a las de las especificaciones y en esos casos, puede suceder que las estimaciones no se cumplan.

Uno de los primeros puntos a verificar, aunque resulte obvio, es que las memorias estén recibiendo la tensión de alimentación correcta. Ésta es de 5 V y debe estar presente en la pata 8. En caso contrario, se pueden producir fallas debido a que el microcontrolador o el microprocesador no recibe respuestas de la memoria.

Fig. A.4. Esquema del sistema de control del televisor Serie Dorada, modelo SD-2130.

Vamos a tomar un caso de ejemplo, el televisor marca Serie Dorada, modelo SD-2130 (21”), chasis MC-97A, del cual podemos ver el esquema del sistema de control digital en la Fig. A.4.

El circuito (esquema o diagrama) completo de este televisor lo podemos encontrar en el M.C.T.V. Tomo 28, páginas 115 a 117.

El circuito integrado IC2 (NM9346) es la memoria EEPROM encargada de almacenar los ajustes del usuario. El microprocesador IC1 (GS8908-06A) es quién escribe y lee los datos de esta memoria. En la Fig. A.5 podemos ver un diagrama simplificado de las conexiones del bus Microwire entre el microprocesador y la memoria EEPROM.

Fig. A.5. Diagrama simplificado de las conexiones entre el microprocesador y la memoria EEPROM.

Una herramienta fundamental para poder realizar un diagnóstico avanzado de los problemas relacionados con estas memorias es el osciloscopio. No hace falta que se trate de uno digital, con uno analógico convencional se pueden detectar problemas en un bus Microwire y en los dispositivos conectados a éste.

Conectando éste a las patas correspondientes a los conductores de datos, se puede verificar que éstos estén llegando o saliendo correctamente del microprocesador o de la memoria EEPROM.

Si al momento de realizar los ajustes del usuario no se visualizan trenes de pulsos en la pata 40 (D0) del microcontrolador IC1 (GS8908-06A), es muy probable que esté defectuoso, o bien que no esté funcionando bien el oscilador de su reloj.

La pata 40 (D0) del microcontrolador está conectada a la pata 3 (Entrada de datos serie) de la memoria IC2 (NM9346).

Por otro lado, cuando el microcontrolador necesita leer datos de la memoria, se deben visualizar trenes de pulsos en la pata 39 (D1).

La pata 39 (D1) del microcontrolador está conectada a la pata 4 (Salida de datos serie) de la memoria IC2 (NM9346).