EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）是一种可通过电擦除的可编程只读存储器。与普通的随机存储器（RAM）相比，EEPROM具有非易失性，即当断电或重新启动系统时，其中的数据仍然会被保留。

1.1 非易失性存储器的类型

非易失性存储器可分为多种类型，如EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory）、EEPROM和闪存（Flash Memory）。它们的主要区别在于擦除方法的不同。EPROM需要使用紫外线擦除，而EEPROM可以通过电擦除，而闪存则支持批量擦除。

1.2 EEPROM的特点

EEPROM相对于EPROM和闪存具有一些特点：

- 可编程性：EEPROM允许通过编程操作修改其中存储的数据。

- 擦除操作：EEPROM可以通过特定的命令进行擦除，以擦除整个存储器或特定的存储单元。

- 存储密度：EEPROM的存储密度通常比EPROM更高，但比闪存低。

EEPROM由一系列存储单元组成，每个存储单元可以存储一个或多个位的数据。通常，一位数据被存储为一个字节。EEPROM的每个存储单元类似于一个开关，可以存储两个状态：逻辑0或逻辑1。

2.1 EEPROM的存储单元

EEPROM的存储单元由一对相互倒置的MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）组成。这两个MOSFET分别被称为浮栅MOSFET和传输MOSFET。当浮栅MOSFET的栅极电势发生变化时，传输MOSFET的导通特性也会发生变化，从而实现数据的存储和读取。

2.2 编程和擦除操作

编程和擦除是EEPROM的重要操作。编程操作用于将数据写入存储器的特定单元，而擦除操作用于将存储器的特定单元恢复为初始状态。

在编程操作中，存储单元的栅极电势被调整以捕获所需的数据。这通常涉及将电荷注入浮栅MOSFET中，以改变其电势。

而在擦除操作中，整个EEPROM芯片或特定的存储单元被擦除为逻辑0。擦除操作涉及将浮栅MOSFET中的电荷释放或移除，以返回其初始状态。

在单片机中，EEPROM经常被用来存储诸如配置参数、用户设置、校准数据等需要长期保存的信息。

3.1 EEPROM的读取操作

读取EEPROM中的数据通常包含以下步骤：

- 调用相应的指令：单片机提供了特定的指令用于读取EEPROM中的数据。这些指令可以直接访问特定地址的存储单元，将其数据加载到CPU的寄存器中。

- 指定地址：通过提供地址，指令能够确定需要读取的存储单元。

- 读取数据：一旦地址被指定，指令将读取对应存储单元中的数据，并将其返回给CPU。

3.2 EEPROM的编程和擦除操作

编程和擦除EEPROM的操作通常需要使用特定的编程和擦除指令。这些指令在单片机的编程手册中有详细的说明。

一般情况下，编程操作的步骤包括：

- 提供地址：指定需要进行编程的存储单元的地址。

- 提供数据：将要存储的数据提供给EEPROM。

- 触发编程：通过发送编程指令，开始将数据编程到指定的存储单元。

擦除操作的步骤包括：

- 指定地址：指定需要执行擦除操作的存储单元的地址。

- 触发擦除：发送擦除指令，开始擦除存储单元。

需要注意的是，EEPROM的编程和擦除操作通常需要一定的时间，因此在进行这些操作时，需要考虑执行时间和系统的稳定性。

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