====== EEPROM ======
//Vajalikud teadmised: [HW] [[et:hardware:homelab:controller]] //

===== Teooria =====
[{{ :et:examples:storage:eeprom2.png?250|Atmeli EEPROM mälukiip}}]
EEPROM (inglise keeles //Electrically Eraseable Programmable Read Only Memory//) on elektriliselt kustutatav mäluseade, mida kasutatakse tavaliselt mingi väiksema hulga andmete salvestamiseks. EEPROM-i eeliseks on andmete säilimine ka pärast kontrolleri toite kadumist. Seetõttu kasutatakse seda tavaliselt erinevate, programmis muudetavate seadete säilitamiseks. Muus osas käitub EEPROM mälu sarnaselt muude mäludega, kus mälubittidest on moodustatud 8-bitised baidid.

EEPROMi mälupesa kasutades on oluline meelde jätta ka see, et mälubaitide eluiga on ca 10 0000 kirjutustsüklit. Seega tuleks jälgida, et EEPROM mällu kirjutatakse vaid minimaalselt oluline andmehulk.

===== Praktika =====

AVR mikrokontrollerisse on sisse ehitatud teatud osa EEPROM mälu. Kodulabori III põlvkonna kontrolleris ATxmega128A1U on EEPROM mälumaht 2 KB. EEPROM-iga suhtlemiseks on soovitatav kasutada teeki, mis on AVR GCC-sse juba sisse ehitatud. Teegis on ära defineeritud põhilised funktsioonid EEPROM mälupesaga suhtlemiseks:
  * uint8_t eeprom_read_byte (const uint8_t *addr) 
  * uint16_t eeprom_read_word (const uint16_t *addr)
  * void eeprom_read_block (void *pointer_ram, const void *pointer_eeprom, size_t n) 
  * void eeprom_write_byte (uint8_t *addr, uint8_t value) 
  * void eeprom_write_word (uint16_t *addr, uint16_t value)
  * void eeprom_write_block (const void *pointer_eeprom, void *pointer_ram, size_t n)
  * void eeprom_update_byte (uint8_t *addr, uint8_t value) 
  * void eeprom_update_word (uint16_t *addr, uint16_t value) 
  * void eeprom_update_block (const void *pointer_ram, void *pointer_eeprom, size_t n)

Lihtne näitekood EEPROM-i andmete salvestamiseks. Loetakse bait aadressilt 46 ning sõna aadressilt 50. Kirjutamiseks kasutatakse //update// funktsiooni, mis enne kirjutamist loeb EEPROM mälupesa sisu ja korrektse väärtuse olemasolul seda üle ei kirjuta. Nii säästetakse mäluelemente hävimise eest, kuid kirjutamine võtab natuke rohkem aega.

<code c>
// AVR-i EEPROM mällu baidi ja sõna salvestamise ja sealt lugemise näidisprogramm
#include <avr/eeprom.h> 

// Põhiprogramm
int main(void) { 
    uint8_t andmeBait; 
    uint8_t andmeSona; 
    
    // EEPROM-i aadressile 46 numbri 86 kirjutamine
    eeprom_update_byte((uint8_t*)46, 86); 
    // EEPROM-i aadressile 50 numbri 860 kirjutamine
    eeprom_update_word((uint16_t*)50, 860); 
    
    // EEPROM-i aadressilt 46 baidi lugemine (peaks olema 86)
    andmeBait = eeprom_read_byte((uint8_t*)46); 
    // EEPROM-i aadressilt 50 sõna  lugemine (peaks olema 860)
    andmeSona = eeprom_read_word((uint16_t*)50); 
}
</code>

Selleks, et liigutada korraga rohkem andmeid, tuleks kasutada bloki lugemist/kirjutamist. Selleks tuleb eelnevalt defineerida andmeblokk muutujamälus:
<code c>
// AVR-i EEPROM mällu andmebloki salvestamise ja sealt lugemise näidisprogramm
#include <avr/eeprom.h> 

// Põhiprogramm
int main(void) { 
    uint8_t andmeJada1[10] = "TestLause."; 
    uint8_t andmeJada2[10];
    
    // Esimene parameeter on pointer EEPROM mälu andmeblokile,
    // teine parameeter on pointer muutujamälu andmeblokile
    // kolmas parameeter on andmeJada pikkus
    eeprom_update_block((const void*)&andmeJada1, (void*)12, 10);

    // Esimene parameeter on pointer muutujamälu andmeblokile,
    // teine parameeter on pointer EEPROM-i mälu andmeblokile
    // kolmas parameeter on andmeJada pikkus
    eeprom_read_block((void*)&andmeJada2, (const void*)12, 10);
}
</code>

Alati ei ole aga otstarbekas pidada meeles täpseid EEPROM-i mäluaadresse. Selleks on defineeritud selline muutuja atribuut nagu EEMEM. Selle kasutamine vabastab kasutajat aadresside haldamisest ning laseb seda teha kompilaatoril. Meeles tuleb aga pidada, et andmeid tuleb EEPROM-is liigutada siiski teegikäskudega.

<code c>
// AVR-i EEPROM EEMEM kasutamise näidisprogramm
#include <avr/eeprom.h> 

uint8_t  EEMEM NonVolatileChar; 
uint16_t EEMEM NonVolatileInt; 
uint8_t  EEMEM NonVolatileString[10]; 

// Põhiprogramm
int main(void) { 
    uint8_t  SRAMchar; 
    uint16_t SRAMint; 
    uint8_t  SRAMstring[10];    

    SRAMchar = eeprom_read_byte(&NonVolatileChar); 
    SRAMint  = eeprom_read_word(&NonVolatileInt); 
    eeprom_read_block((void*)&SRAMstring, (const void*)&NonVolatileString, 10); 
}
</code>