EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）通过I²C、SPI或并行接口与微控制器连接，适合存储少量需要频繁更新的非易失性数据（如配置参数、校准值）。以下是连接与使用的详细步骤和示例。

一、EEPROM接口类型与选择

EEPROM通常支持以下接口，选择时需考虑微控制器资源、速度需求和硬件设计复杂度：

推荐：优先选择I²C（简单）或SPI（高速），根据项目需求权衡。

二、硬件连接步骤

1. I²C接口连接（以AT24C256为例）

• 引脚定义：

• A0/A1/A2：设备地址配置（通过跳线或焊接选择）。

• SCL：I²C时钟线（接微控制器I²C时钟引脚）。

• SDA：I²C数据线（接微控制器I²C数据引脚，需上拉电阻4.7kΩ）。

• WP：写保护（接地允许写入，接VCC禁止写入）。

• VCC/GND：电源（通常3.3V或5V）。

• 连接示例（Arduino Uno）：

AT24C256   Arduino Uno A0/A1/A2   GND（地址0x50） SCL        A5（I²C时钟） SDA        A4（I²C数据，接4.7kΩ上拉电阻） WP         GND（允许写入） VCC        5V GND        GND

2. SPI接口连接（以25LC256为例）

• 引脚定义：

• CS：片选信号（低电平有效）。

• SCK：SPI时钟线。

• MOSI：主出从入数据线。

• MISO：主入从出数据线。

• WP：写保护（接地允许写入）。

• HOLD：保持信号（接地或悬空）。

• 连接示例（Arduino Uno）：

三、软件配置与编程

1. I²C接口编程（Arduino示例）

#include <Wire.h> #define EEPROM_ADDRESS 0x50  // AT24C256默认地址（A0/A1/A2接地） void setup() {  Wire.begin();  Serial.begin(9600);  // 写入数据到EEPROM  uint16_t addr = 0x00;  byte dataToWrite = 0xAB;  writeEEPROM(addr, dataToWrite);  // 读取并验证  byte dataRead = readEEPROM(addr);  Serial.print("Read from EEPROM: 0x");  Serial.println(dataRead, HEX); } void loop() {} // 写入单个字节 void writeEEPROM(uint16_t addr, byte data) {  Wire.beginTransmission(EEPROM_ADDRESS);  Wire.write((addr >> 8) & 0xFF);  // 高8位地址  Wire.write(addr & 0xFF);         // 低8位地址  Wire.write(data);  Wire.endTransmission();  delay(5);  // 等待写入完成 } // 读取单个字节 byte readEEPROM(uint16_t addr) {  Wire.beginTransmission(EEPROM_ADDRESS);  Wire.write((addr >> 8) & 0xFF);  Wire.write(addr & 0xFF);  Wire.endTransmission(false);  // 重启传输（不发送停止位）  Wire.requestFrom(EEPROM_ADDRESS, 1);  if (Wire.available()) {    return Wire.read();  }  return 0xFF;  // 默认返回0xFF（未初始化） }

2. SPI接口编程（Arduino示例）

#include <SPI.h> #define CS_PIN 10  // 片选引脚 void setup() {  SPI.begin();  pinMode(CS_PIN, OUTPUT);  digitalWrite(CS_PIN, HIGH);  // 初始禁用片选  Serial.begin(9600);  // 写入数据到EEPROM  uint16_t addr = 0x00;  byte dataToWrite = 0xCD;  writeEEPROM(addr, dataToWrite);  // 读取并验证  byte dataRead = readEEPROM(addr);  Serial.print("Read from EEPROM: 0x");  Serial.println(dataRead, HEX); } void loop() {} // 写入单个字节 void writeEEPROM(uint16_t addr, byte data) {  digitalWrite(CS_PIN, LOW);  // 启用片选  // 发送写入指令（0x02） + 地址 + 数据  SPI.transfer(0x02);        // 写入指令  SPI.transfer((addr >> 8) & 0xFF);  // 高8位地址  SPI.transfer(addr & 0xFF);         // 低8位地址  SPI.transfer(data);  digitalWrite(CS_PIN, HIGH); // 禁用片选  delay(5);  // 等待写入完成 } // 读取单个字节 byte readEEPROM(uint16_t addr) {  digitalWrite(CS_PIN, LOW);  // 启用片选  // 发送读取指令（0x03） + 地址  SPI.transfer(0x03);        // 读取指令  SPI.transfer((addr >> 8) & 0xFF);  // 高8位地址  SPI.transfer(addr & 0xFF);         // 低8位地址  byte data = SPI.transfer(0x00);     // 发送空数据触发读取  digitalWrite(CS_PIN, HIGH); // 禁用片选  return data; }

四、关键注意事项

1. 地址范围

• 确保写入地址不超过EEPROM容量（如AT24C256为32KB，地址范围0x0000~0x7FFF）。

• 错误示例：尝试写入地址0x8000会导致数据丢失或硬件异常。

2. 写入时间

• EEPROM写入需5ms左右，频繁写入可能导致性能瓶颈。

• 优化建议：批量写入（页写入）或使用缓存机制。

3. 写保护（WP引脚）

• 确保WP引脚接地（允许写入），否则写入操作无效。

4. 上拉电阻（I²C）

• SDA/SCL需接4.7kΩ上拉电阻，否则通信可能失败。

5. 电源稳定性

• 写入过程中断电可能导致数据损坏，需确保电源稳定或添加超级电容。

6. 片选信号（SPI）

• 确保片选信号（CS）在通信期间保持低电平，结束后恢复高电平。

五、常见问题与解决方案

六、扩展应用场景

1. 设备配置存储

• 存储网络参数（如WiFi SSID/密码）、波特率等。

2. 校准数据保存

• 保存传感器校准值（如陀螺仪零偏、ADC增益）。

3. 状态记录

• 记录设备运行状态（如开机次数、故障代码）。

七、总结

• 连接核心：

• I²C：SCL/SDA + 上拉电阻 + 地址配置。

• SPI：MOSI/MISO/SCK/CS + 写保护处理。

• 编程核心：

• 初始化接口 → 发送指令/地址 → 写入/读取数据 → 验证结果。

• 关键点：

• 注意地址范围、写入时间、写保护和电源稳定性。

• 优先使用页写入提高效率。

通过以上步骤和代码示例，可以快速上手EEPROM的连接与使用，并根据具体需求调整实现方式。