ATmega16 包含512 字節的EEPROM 數據存儲器。它是作為一個獨立的數據空間而存在的，可以按字節讀寫。EEPROM 的壽命至少為100,000 次擦除周期。EEPROM 的訪問由地址寄存器、數據寄存器和控制寄存器決定。

通過SPI和JTAG及并行電纜下載EEPROM數據的操作請分別參見 P260、 P265及P250。

EEPROM 讀/ 寫訪問

EEPROM 讀/ 寫訪問EEPROM 的訪問寄存器位于I/O 空間。

EEPROM的寫訪問時間由Table 1給出。自定時功能可以讓用戶軟件監測何時可以開始寫下一字節。用戶操作EEPROM 需要注意如下問題：在電源濾波時間常數比較大的電路中，上電/ 下電時VCC 上升/ 下降速度會比較慢。此時CPU 可能工作于低于晶振所要求的電源電壓。請參見 P20“ 防止EEPROM 數據丟失” 以避免出現EEPROM 數據丟失的問題。

為了防止無意識的EEPROM 寫操作，需要執行一個特定的寫時序。具體參看EEPROM控制寄存器的內容。

執行EEPROM 讀操作時， CPU 會停止工作4 個周期，然后再執行后續指令；執行EEPROM 寫操作時， CPU 會停止工作2 個周期，然后再執行后續指令。

EEPROM 地址寄存器－ EEARH和EEARL

· Bits 15..9 – Res: 保留
保留位，讀操作返回值為零。

· Bits 8..0 – EEAR8..0: EEPROM 地址
EEPROM地址寄存器– EEARH和EEARL指定了512字節的EEPROM空間。EEPROM地址是線性的，從0 到511。EEAR 的初始值沒有定義。在訪問EEPROM 之前必須為其賦予正確的數據。

EEPROM 數據寄存器 － EEDR

· Bits 7..0 – EEDR7.0: EEPROM 數據
對于EEPROM 寫操作， EEDR 是需要寫到EEAR 單元的數據；對于讀操作， EEDR 是從地址EEAR 讀取的數據。

EEPROM 控制寄存器－ EECR

· Bits 7..4 – Res: 保留
保留位，讀操作返回值為零。

· Bit 3 – EERIE: 使能EEPROM 準備好中斷
若SREG 的I 為"1"，則置位EERIE 將使能EEPROM 準備好中斷。清零EERIE 則禁止此中斷。當EEWE 清零時EEPROM 準備好中斷即可發生。

· Bit 2 – EEMWE: EEPROM 主機寫使能
EEMWE決定了EEWE置位是否可以啟動EEPROM寫操作。當EEMWE為"1"時，在4個時鐘周期內置位EEWE 將把數據寫入EEPROM 的指定地址；若EEMWE 為"0“，則操作EEWE 不起作用。EEMWE 置位后4 個周期，硬件對其清零。見EEPROM 寫過程中對EEWE 位的描述。

· Bit 1 – EEWE: EEPROM 寫使能
EEWE 為EEPROM 寫操作的使能信號。當EEPROM 數據和地址設置好之后，需置位EEWE以便將數據寫入EEPROM。此時EEMWE必須置位，否則EEPROM寫操作將不會發生。寫時序如下( 第3 步和第4 步的次序并不重要)：
1. 等待EEWE 位變為零
2. 等待SPMCSR 中的SPMEN 位變為零
3. 將新的EEPROM 地址寫入EEAR( 可選)
4. 將新的EEPROM 數據寫入EEDR( 可選)
5. 對EECR 寄存器的EEMWE 寫"1"，同時清零EEWE
6. 在置位EEMWE 的4 個周期內，置位EEWE

在CPU 寫Flash 存儲器的時候不能對EEPROM 進行編程。在啟動EEPROM 寫操作之前軟件必須檢查 Flash 寫操作是否已經完成。步驟(2) 僅在軟件包含引導程序并允許CPU對Flash 進行編程時才有用。如果CPU 永遠都不會寫Flash，步驟(2) 可省略。請參見P234“支持引導裝入程序 – 在寫的同時可以讀(RWW, Read-While-Write)的自我編程能力” 。

注意：如果在步驟5 和6 之間發生了中斷，寫操作將失敗。因為此時EEPROM 寫使能操作將超時。如果一個操作EEPROM的中斷打斷了另一個EEPROM操作，EEAR 或EEDR寄存器可能被修改，引起EEPROM 操作失敗。建議此時關閉全局中斷標志I。經過寫訪問時間之后，EEWE 硬件清零。用戶可以憑借這一位判斷寫時序是否已經完成。EEWE 置位后， CPU 要停止兩個時鐘周期才會運行下一條指令。

· Bit 0 – EERE: EEPROM 讀使能
EERE為EEPROM讀操作的使能信號。當EEPROM地址設置好之后，需置位EERE以便將數據讀入EEAR。EEPROM 數據的讀取只需要一條指令，且無需等待。讀取EEPROM后CPU 要停止4 個時鐘周期才可以執行下一條指令。

用戶在讀取EEPROM 時應該檢測EEWE。如果一個寫操作正在進行，就無法讀取EEPROM，也無法改變寄存器EEAR。 經過校準的片內振蕩器用于EEPROM定時。

Table 1 為CPU訪問EEPROM的典型時間。

下面的代碼分別用匯編和C 函數說明如何實現EEPROM 的寫操作。在此假設中斷不會在執行這些函數的過程當中發生。同時還假設軟件沒有Boot Loader。若Boot Loader 存在，則EEPROM 寫函數還需要等待正在運行的SPM 命令的結束。

匯編代碼例程
EEPROM_write:
; 等待上一次寫操作結束
sbic EECR,EEWE
rjmp EEPROM_write
; 設置地址寄存器 (r18:r17)
out EEARH, r18
out EEARL, r17
; 將數據寫入數據寄存器(r16)
out EEDR,r16
; 置位EEMWE
sbi EECR,EEMWE
; 置位EEWE 以啟動寫操作
sbi EECR,EEWE
ret
C 代碼例程
void EEPROM_write(unsigned int uiAddress, unsigned char ucData)
{
/* 等待上一次寫操作結束 */
while(EECR & (1<;
/* 設置地址和數據寄存器*/
EEAR = uiAddress;
EEDR = ucData;
/* 置位EEMWE */
EECR |= (1</* 置位EEWE 以啟動寫操作*/
EECR |= (1<} 

下面的例子說明如何用匯編和C 函數來讀取EEPROM，在此假設中斷不會在執行這些函數的過程當中發生。

匯編代碼例程
EEPROM_read:
; 等待上一次寫操作結束
sbic EECR,EEWE
rjmp EEPROM_read
; 設置地址寄存器 (r18:r17)
out EEARH, r18
out EEARL, r17
; 設置EERE 以啟動讀操作
sbi EECR,EERE
; 自數據寄存器讀取數據
in r16,EEDR
ret
C 代碼例程
unsigned char EEPROM_read(unsigned int uiAddress)
{
/* 等待上一次寫操作結束 */
while(EECR & (1<;
/* 設置地址寄存器*/
EEAR = uiAddress;
/* 設置EERE 以啟動讀操作*/
EECR |= (1</* 自數據寄存器返回數據 */
return EEDR;
} 

在掉電休眠模式下的EEPROM寫操作

若程序執行掉電指令時EEPROM 的寫操作正在進行， EEPROM 的寫操作將繼續，并在指定的寫訪問時間之前完成。但寫操作結束后，振蕩器還將繼續運行，單片機并非處于完全的掉電模式。因此在執行掉電指令之前應結束EEPROM 的寫操作。

防止EEPROM 數據丟失

若電源電壓過低，CPU 和EEPROM 有可能工作不正常，造成EEPROM 數據的毀壞( 丟失)。這種情況在使用獨立的EEPROM 器件時也會遇到。因而需要使用相同的保護方案。

由于電壓過低造成EEPROM 數據損壞有兩種可能：一是電壓低于EEPROM 寫操作所需要的最低電壓；二是CPU 本身已經無法正常工作。

EEPROM 數據損壞的問題可以通過以下方法解決：
當電壓過低時保持AVR RESET信號為低。這可以通過使能芯片的掉電檢測電路BOD來實現。如果BOD 電平無法滿足要求則可以使用外部復位電路。若寫操作過程當中發生了復位，只要電壓足夠高，寫操作仍將正常結束