EEPROM（電可擦除可編程只讀存儲器）是一種非易失性存儲器，支持電信號擦除和重寫，適合存儲少量需要頻繁更新的數據（如配置參數、校準值）。以下是EEPROM編程的核心步驟、代碼示例及注意事項。

一、EEPROM編程核心步驟

1. 初始化硬件接口

• 確保EEPROM與微控制器通過I2C、SPI或并行接口正確連接。

• 配置引腳（如I2C的SCL/SDA或SPI的MOSI/MISO/SCK/CS）。

2. 選擇寫入模式

• 字節寫入：逐字節寫入數據（適合小規模更新）。

• 頁寫入：一次性寫入多個字節（需注意EEPROM頁大小限制，如AT24Cxx系列頁大小為16字節）。

3. 執行寫入操作

• 發送設備地址、內存地址和數據。

• 等待寫入完成（EEPROM寫入時間通常為5ms，需輪詢或延時）。

4. 驗證數據

• 讀取寫入的數據并校驗，確保一致性。

5. 錯誤處理

• 處理超時、地址越界或寫入失敗等異常情況。

二、代碼示例（基于Arduino和I2C接口）

1. 硬件連接

• EEPROM型號：AT24C256（256Kbit，32KB）。

• 接口：I2C（SCL→A5，SDA→A4）。

2. 代碼實現

#include <Wire.h> #define EEPROM_I2C_ADDRESS 0x50  // AT24C256的I2C地址 #define EEPROM_PAGE_SIZE 64      // 頁大小（實際AT24C256為64字節） void setup() {  Wire.begin();  Serial.begin(9600);  // 示例：寫入數據到EEPROM  uint16_t address = 0x0000;  // 起始地址  byte dataToWrite[] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04}; // 待寫入數據  // 寫入數據  writeEEPROM(address, dataToWrite, sizeof(dataToWrite));  // 讀取并驗證  byte dataRead[sizeof(dataToWrite)];  readEEPROM(address, dataRead, sizeof(dataRead));  // 打印結果  Serial.println("Data Written and Read:");  for (int i = 0; i < sizeof(dataRead); i++) {    Serial.printf("Byte %d: 0x%02X ", i, dataRead[i]);  } } void loop() {} // 寫入EEPROM函數 void writeEEPROM(uint16_t address, byte* data, uint8_t length) {  Wire.beginTransmission(EEPROM_I2C_ADDRESS);  Wire.write((address >> 8) & 0xFF);  // 高8位地址  Wire.write(address & 0xFF);         // 低8位地址  // 寫入數據（自動處理頁邊界）  for (uint8_t i = 0; i < length; i++) {    Wire.write(data[i]);    // 檢查是否到達頁邊界（需根據具體EEPROM型號調整）    if ((address + i) % EEPROM_PAGE_SIZE == EEPROM_PAGE_SIZE - 1 && i != length - 1) {      Wire.endTransmission();      delay(5);  // 等待寫入完成      Wire.beginTransmission(EEPROM_I2C_ADDRESS);      Wire.write((address >> 8) & 0xFF);      Wire.write((address + i + 1) & 0xFF);    }  }  Wire.endTransmission();  delay(5);  // 等待寫入完成 } // 讀取EEPROM函數 void readEEPROM(uint16_t address, byte* buffer, uint8_t length) {  Wire.beginTransmission(EEPROM_I2C_ADDRESS);  Wire.write((address >> 8) & 0xFF);  // 高8位地址  Wire.write(address & 0xFF);         // 低8位地址  Wire.endTransmission(false);        // 重啟傳輸（不發送停止位）  Wire.requestFrom(EEPROM_I2C_ADDRESS, length);  for (uint8_t i = 0; i < length; i++) {    if (Wire.available()) {      buffer[i] = Wire.read();    }  } }

三、關鍵注意事項

1. 寫入時間

• EEPROM寫入操作需5ms左右，頻繁寫入可能導致性能瓶頸。

• 優化建議：批量寫入（頁寫入）或使用緩存機制。

2. 寫入壽命

• EEPROM擦寫次數有限（通常10萬~100萬次），需避免頻繁更新同一地址。

• 優化建議：使用磨損均衡算法（如將數據分散到不同地址）。

3. 地址越界

• 確保寫入地址不超過EEPROM容量（如AT24C256為32KB）。

4. 電源穩定性

• 寫入過程中斷電可能導致數據損壞，需確保電源穩定或添加超級電容。

5. I2C地址沖突

• 同一I2C總線上多個設備需配置不同地址（AT24C256的A0/A1/A2引腳可配置地址）。

四、常見問題與解決方案

五、擴展應用場景

1. 配置參數存儲

• 存儲設備參數（如波特率、IP地址），斷電后不丟失。

2. 校準數據保存

• 保存傳感器校準值（如溫度傳感器偏移量）。

3. 狀態記錄

• 記錄設備運行狀態（如開機次數、故障代碼）。

六、總結

• 核心流程：初始化接口→選擇寫入模式→執行寫入→驗證數據→錯誤處理。

• 關鍵點：

• 注意EEPROM的寫入時間、壽命和地址限制。

• 優先使用頁寫入提高效率。

• 添加校驗和錯誤處理機制確保可靠性。

通過以上步驟和代碼示例，可以快速上手EEPROM編程，并根據具體需求調整實現方式。