כולם יודעים של-ATmega328, המיקרו-בקר שבלב לוחות הארדואינו הנפוצים, יש 32 קילובייט של זכרון Flash לשמירת הקוד המקומפל. כולם יודעים גם שיש לו 2 קילובייט של זכרון RAM, וליתר דיוק SRAM, לאחסון זמני של משתנים ומידע אחר (עד שהארדואינו מנותק מזרם החשמל). אבל אם תסתכלו היטב במפרט של הג'וק הזה תראו שם גם קילובייט אחד של EEPROM. מה זה? מה זה נותן? ואיך מגיעים לשם? כל זאת ועוד, אחרי התמונה…

ובכן, יש חדשות טובות וחדשות רעות. החדשות הטובות הן שה-EEPROM הוא אכן שטח זכרון של קילובייט שלם שעומד לרשותכם, ובניגוד לזכרון ה-SRAM המוכר, ה-EEPROM לא יימחק אם וכאשר הארדואינו ינותק מהחשמל.

החדשות הרעות הן, קודם כל, שהכתיבה ל-EEPROM איטית להחריד (מדדתי ממוצע של כ-3.3 אלפיות השניה לכתיבה של בייט יחיד – בדיוק כמו שמצוין במפרט), מה שגם הופך אותה לפגיעה לכל מיני תהליכים כמו פסיקות. דבר שני, כל פעולת כתיבה מקרבת את הקץ של ה-EEPROM (המפרט מתחייב לאמינות מלאה רק עד 100,000 פעולות כתיבה – בהחלט לא משהו שאתם רוצים לשים בלולאה הראשית). שלישית, הפניה ל-EEPROM נעשית לא באמצעות משתנים, אלא ישירות לבייטים על פי כתובות מספריות.

אז מתי בכל זאת משתמשים ב-EEPROM של הארדואינו?

הדוגמה הקלאסית ביותר, תרתי משמע, שהצלחתי לחשוב עליה היא טבלת השיאים (Highscore) במשחקי וידאו ומחשב: כל שחקן שמגיע לתוצאה בין עשר הטובות ביותר זוכה לרשום את שמו בטבלה, והשם יישאר שם תמיד – לפחות עד ששחקנים אחרים ידחקו אותו החוצה. הכתיבה לטבלה הזו מתבצעת לעתים נדירות מאד, והמידע חייב לשרוד גם אם המחשב/קונסולה מנותקים מהחשמל.

הנה דוגמה נוספת: אתם רוצים לבדוק את מהירות התגובה הממוצעת של כל החברים שלכם. אתם כותבים קוד שמודד את הזמן בין הידלקות נורה לבין לחיצה על כפתור, ויוצאים לסבב ביקורים אצל החבר'ה עם המערכת בתיק. אם תשתמשו בזכרון הרגיל בלבד תהיו חייבים לדאוג לאספקת חשמל שוטפת לארדואינו, ומספיק שמישהו מושך בטעות איזה חוט וכל המידע הלך. בעזרת ה-EEPROM, לעומת זאת, אפשר "לצרוב" כל מדידה חדשה שמתקבלת, לנתק את המכשיר בין לבין, ולשפוך את כל הנתונים למחשב דרך החיבור הסריאלי כשחוזרים הביתה. בהנחה שאין לכם אלפי חברים, לא תצטרכו שום התקן אחסון חיצוני!

ואיך עושים את זה בפועל?

הדבר הראשון שצריך, כבר בתחילת הקוד, הוא השורה שמוסיפה לתוכנית את הספריה שמטפלת בגישה ל-EEPROM:

#include "EEPROM.h"

בספריה הזו יש שתי פקודות בלבד: EEPROM.read, שמקבלת כתובת (במשתנה מסוג int) ומחזירה ערך byte (ליתר דיוק, uint8_t)  והפקודה EEPROM.write שמקבלת גם כתובת int וגם ערך byte לכתיבה. מכיוון שיש לנו קילובייט יחיד של EEPROM, טווח הכתובות הוא 0-1023. מה יקרה אם ניתן כתובת גבוהה או נמוכה יותר? הפקודות יתעלמו מהביטים המיותרים, והמידע ייכתב או ייקרא מכתובת חוקית כלשהי. לדוגמה, קריאה מכתובת 1024 תחזיר לנו את המידע שנמצא, בפועל, בכתובת 0.

...
EEPROM.write(765, 19);
...
byte b;
b = EEPROM.read(765);
...

עוד דברים שכדאי לדעת

אם אף פעם לא נגעתם ב-EEPROM של הארדואינו שלכם, הוא מלא כעת בערכי 255. מרגע ששיניתם משהו, השינוי יישאר שם גם אם תטענו לארדואינו תוכנה חדשה! זה יכול להיות יתרון (למשל, לטעון פעם אחת טבלה של ערכי סינוסים וקוסינוסים ולהשתמש בה בכל תוכנית שתרצו), וזה יכול להיות חיסרון (למשל, אם תוכנית אחת משתמשת ב-EEPROM לאחסון מידע בפורמט שיכול לשגע את התוכנית הבאה, או שקיבלתם ארדואינו ממישהו אחר שלכו תדעו מה הוא עשה איתו קודם). לכן, אלא אם אתם ממש מסודרים, הנחת היסוד שלכם צריכה להיות שיש ב-EEPROM נתונים אקראיים לגמרי, והתוכנה שלכם צריכה לדעת להתמודד עם זה – או שתהיה לכם תוכנת עזר קטנה, שמורה באיזו פינה בדיסק, למחיקה גורפת של ה-EEPROM. זמן הקריאה של בייט יחיד מה-EEPROM, אם תהיתם, הוא כ-3 מיקרו שניות.