[Tutorial] การใช้งาน EEPROM (Internal)
5 ปีที่ผ่านมา
ในการทำโปรเจคเมื่อต้องมีการบันทึกข้อมูลต่าง ๆ นั้น ส่วนใหญ่คงหันไปหา SD Card กันใช่มั๊ยครับ แต่หากเป็นข้อมูลแบบการบันทึกค่าการตั้งค่าต่าง ๆ เช่น ทำงานโปรแกรมที่ 1 เราใส่เลข 1 ไว้ ทำงานอีกโปรแกรมใส่เลข 2 แล้วไปใช้คำสั่ง select อะไรแบบนี้ เราสามารถใช้หน่วยความจำที่เรามีอยู่แล้ว ใช่ครับ เรามีติดกับบอร์ด Arduino ติดกับตัวชิป ATmega มาตั้งแต่โรงงานแล้ว แต่บางคนมองข้าม บางคนไม่รู้ นั่นคือ EEPROM นั่นเองครับ
EEPROM เป็นตัวย่อของ Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory เป็นหน่วยความจำในกลุ่ม Non-Volatile Memory ความจำจะไม่หายไปแม้ไม่มีไฟเลี้ยงก็ตาม ทั้งนี้แม้ชื่อจะเป็น Read-Only แต่ผู้ใช้งานสามารถลบ และปรับปรุงข้อมูลได้ โดยการเขียนข้อมูลลงไปนั้นจะทำโดยอาศัยไฟฟ้าที่สูงกว่าปกติ แต่ EEPROM จะมีอายุการใช้งานเป็นจำนวนครั้งที่เขียนข้อมูล อย่าง ATmega328P ใน Arduino UNO นั้นตาม Datasheet ระบุไว้ว่า EEPROM มีอายุประมาณ 100,000 รอบ หมายถึงแต่ละ address จะสามารถเขียนข้อมูลแล้วลบเพื่อเขียนใหม่ได้ราว ๆ 100,000 รอบนั่นเอง และใน ATmega328P นั้นมี EEPROM ขนาด 1024bytes ซึ่ง 1 byte ก็คือ 1 address และในแต่ละ byte นั้นก็สามารถเก็บข้อมูล 1 byte ได้(ก็แน่นอนแหละ byte ก็มีค่า 0-255 ตามที่เราคุ้นเคยในตัวแปรแกันดี) การใช้งานก็อย่าง address1 = 1, address2 = 76, address3 = 211 ยังไงก็ได้ แต่ถ้า address4 = 300 แบบนี้ไม่ได้ครับเพราะค่าเกิน 1 byte แล้วนั่นเอง
ทีนี้คำถามว่า "จะใช้ให้ยุ่งเพื่อ ทั้งที่เราไปเปลี่ยนตัวแปรเอาก็ได้" ใช่ครับเราเปลี่ยนตัวแปรได้ อย่างเรากำหนดตัวแปร a = 0 พอเราทำงานไปบลา ๆ เปลี่ยนเป็น a = 1 แบบนี้ก็ได้ แต่ถ้าไฟดับ บอร์ดรีเซ็ต มันบูตขึ้นมาก็จะเป็น a = 0 ตามที่เรากำหนดไว้ในต้นโปรแกรม แต่การใช้ EEPROM มันฝัง 1 ตามที่เราเปลี่ยนลงไปเลย ไฟดับยังไงค่า 1 มันก็ยังฝังอยู่ดีครับ
การใช้ EEPROM ใน Arduino
การใช้งานนั้นง่ายมากครับ(อีกแล้ว) มี Library อยู่ใน ArduinoIDE อยู่แล้วไม่ต้องไปหามาลงเพิ่ม การใช้งานก็แค่อ่าน/เขียน จบครับ เพียงแค่จะมีทริคนิดหน่อย โดยคำสั่งที่ใช้ก็จะมี
- write() จะเขียนใช้งานในรูปแบบ EEPROM.write(address, value) ตรง address ก็ใส่ address ลงไปว่าเราอยากเอาไปเก็บไว้ที่ไหน 0, 1, 2,... ไปได้จนสุด อย่าง Arduino UNO มี 1024bytes ก็ไปถึง 1023 หรือ Arduino MEGA มีอยู่ 4096bytes ก็ไปได้ถึง 4095 เลย ส่วน value ก็ค่าที่เราต้องการบันทึก 1byte ก็ 0-255 อยากให้บันทึกค่าไหนก็ใส่ไปเลย
- read() จะเขียนใช้งานในรูปแบบ EEPROM.read(address) ง่ายกว่า write() นิดนึงครับ ใส่แค่ address จบ อยากอ่าน address ไหนก็ใส่บ้านเลขที่ลงไป ก็จะได้ค่าที่เก็บอยู่ใน address นั้นกลับคืนมานั่นเอง
- update() จะเขียนใช้งานในรูปแบบ EEPROM.update(address, value) เช่นเดียวกับการ write() และเป็นการเขียนข้อมูล(ลบและเขียนใหม่ลงไป)เหมือนกับ write() แต่ความพิเศษของ update() คือมันจะดูก่อนว่าค่าใหม่นั้นต่างจากค่าเก่าที่มีอยู่หรือไม่ หากค่าต่างกันมันจึงจะเขียนใหม่ลงไป ลองเทียบนะครับ write() ค่าเดิม 1 ค่าใหม่ 1 ก็ลบแล้วเขียนใหม่มันก็เสียอายุการใช้งานไป 1 รอบ ทั้งที่มันคือข้อมูลเดิมที่เก็บอยู่ ไม่จำเป็นต้องเขียนใหม่ แต่หาก update() เดิม 1 ใหม่ 1 เหมือนกันก็จะไม่ทำการเขียนใหม่ ยืดอายุได้ 1 รอบ การใช้ update() จึงเป็นวิธีที่ไม่เขียนข้อมูลหากไม่จำเป็นช่วยยืดอายุของ EEPROM นั่นเองครับ
ต่อไปเป็นอีกตัวอย่างคือการให้จำค่าสถานะของการเปิดปิดไฟ เราจะใช้ปุ่มกดเพื่อเปิด กดอีกทีเพื่อปิด จากนั้นจะบันทึกสถานะนี้ลงบน EEPROM ถอดสายทำไฟดับแล้วเปิดขึ้นมาใหม่ดู ลองเทียบกับการเขียนโปรแกรมธรรมดาที่ไม่ได้บันทึกสถานะใน EEPROM (น่าจะเขียนกันได้นะครับ กดปุ่มแล้ว สถานะ = !digitalRead(ButtonPin))
หากต้องการคำสั่งทั้งหมดของการใช้ EEPROM ที่นอกเหนือจากสามคำสั่งหลัก ก็จะมีดังนี้ครับ
ทีนี้ก็เกิดคำถามว่า ไม่อยากเก็บ 1 2 3 4 อ่ะ อยากเก็บค่าอุณหภูมิอะไรแบบนี้ มานั่งเขียน switch case 0-254 โอ้โห ยาวมาก ๆ จะเก็บค่า HELLO ลงไปตรง ๆ ได้หรือไม่ คำตอบคือได้ครับ ทางเทคนิคก็คือ 1 address เก็บค่าได้ 1 byte เจ้า Arduino ก็จะแปลง HELLO ตามที่สมมติเป็นรหัส ASCII (เพราะมันมี 0-254 = 1 byte พอดีไง) แยกไปเก็บ 1 ตัว = 1 Address ฉะนั้น HELLO ของเราก็จะใช่พื้นที่ในการเก็บ 5 Address ลองดูภาพด้านล่างประกอบนะครับ
ส่วนการเขียนอ่านข้อมูลใด ๆ ที่ไม่ใช่ byte นั้น เราจะใช้คำสั่ง put() และ get() แทน เนื่องจาก write() และ read() นั้นจะสามารถเขียนอ่านได้แค่ byte เดียวเท่านั้น คำสั่ง put() และ get() จะมีการเลื่อน Address ไปยังบล็อคต่อไปทำให้เขียนหรืออ่านข้อมูลยาว ๆ ได้ต่อเนื่องนั่นเอง ในตัวอย่างด้านล่างนี้ผู้เขียนจะเขียนโปรแกรมตัวอย่างทั้ง put() และ get() รวบไปในครั้งเดียวเลยละกันครับ ตัวโปรแกรมจะดักอ่านค่าไว้ก่อน แน่นอนว่าครั้งแรกเรายังไม่ได้เขียนข้อมูลที่กำหนด จึงทำการ put() ค่านี้ลงไป เปิด Serial monitor ดูมันจะแจ้งว่าได้ทำการเขียนข้อมูลลงไปนะ จากนั้นจะเขียนข้อมูล data2 ลงไป แต่จะเริ่มจากไหนหล่ะ เราจะเริ่มจากตำแหน่งที่ data1 สิ้นสุดนั่นเอง โดยใช้คำสั่ง sizeof() ในการหาขนาดของ data1 แล้วบวกลงไปเท่านี้ก็จบครับ จากนั้นทุกท่านลองถอดสายแล้วเสียบใหม่ดู โปรแกรมมันจะทำการอ่านก่อนซึ่งเราได้เขียนค่านี้เอาไว้แล้วในตอนแรก มันก็จะแจ้งว่ามีค่านี้อยู่ใน EEPROM ของเรานั่นเองครับ
เมื่อทำการเปิด Serial Monitor ดูและลองถอดสายเสียบใหม่ตามการทดลองของเราที่ได้ออกแบบไว้ก็จะได้ผลตามนั้นครับ
แม้ว่า put() มันคือการ write() ข้อมูลยาว ๆ แต่ความจริงแล้วมันทำงานแบบ update() หากเรา put() ข้อความเดิมลงไปมันจะไม่ทำการเขียนทับเพื่อยืดอายุของ EEPROM ตามที่กล่าวไปนั่นเอง
หวังว่าทุกท่านคงเข้าใจคอนเซ็ปและวิธีใช้งาน EEPROM กันนะครับ ทีนี้ก็ไม่ต้องข้องใจกันแล้วว่าทีวีที่บ้านเปิดมามันอยู่ช่องเดิมได้ไง เสียงระดับเดิมได้ไง เครื่องซักผ้ามีหลาย ๆ โปรแกรม กดโปรแกรมซักผ้านวมไว้ ถอดปลั๊กออกกลับมาเปิดมันเอาโปรแกรมเดิมขึ้นมายังไง เพราะใช้ EEPROM ไงครับ ซึ่งจริง ๆ แล้วนั้นมีการใช้ชิป EEPROM โดยเฉพาะมาต่อเพื่อเพิ่ม EEPROM ให้มีมากขึ้น แต่ External EEPROM ขอยกไปตอนหน้า เรื่อง EEPROM จะมี 2 ยังไงก็ติดตามต่อตอนหน้านะครับ
บทความต่อเนื่อง : การใช้งาน EPPROM (External)
EEPROM เป็นตัวย่อของ Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory เป็นหน่วยความจำในกลุ่ม Non-Volatile Memory ความจำจะไม่หายไปแม้ไม่มีไฟเลี้ยงก็ตาม ทั้งนี้แม้ชื่อจะเป็น Read-Only แต่ผู้ใช้งานสามารถลบ และปรับปรุงข้อมูลได้ โดยการเขียนข้อมูลลงไปนั้นจะทำโดยอาศัยไฟฟ้าที่สูงกว่าปกติ แต่ EEPROM จะมีอายุการใช้งานเป็นจำนวนครั้งที่เขียนข้อมูล อย่าง ATmega328P ใน Arduino UNO นั้นตาม Datasheet ระบุไว้ว่า EEPROM มีอายุประมาณ 100,000 รอบ หมายถึงแต่ละ address จะสามารถเขียนข้อมูลแล้วลบเพื่อเขียนใหม่ได้ราว ๆ 100,000 รอบนั่นเอง และใน ATmega328P นั้นมี EEPROM ขนาด 1024bytes ซึ่ง 1 byte ก็คือ 1 address และในแต่ละ byte นั้นก็สามารถเก็บข้อมูล 1 byte ได้(ก็แน่นอนแหละ byte ก็มีค่า 0-255 ตามที่เราคุ้นเคยในตัวแปรแกันดี) การใช้งานก็อย่าง address1 = 1, address2 = 76, address3 = 211 ยังไงก็ได้ แต่ถ้า address4 = 300 แบบนี้ไม่ได้ครับเพราะค่าเกิน 1 byte แล้วนั่นเอง
ทีนี้คำถามว่า "จะใช้ให้ยุ่งเพื่อ ทั้งที่เราไปเปลี่ยนตัวแปรเอาก็ได้" ใช่ครับเราเปลี่ยนตัวแปรได้ อย่างเรากำหนดตัวแปร a = 0 พอเราทำงานไปบลา ๆ เปลี่ยนเป็น a = 1 แบบนี้ก็ได้ แต่ถ้าไฟดับ บอร์ดรีเซ็ต มันบูตขึ้นมาก็จะเป็น a = 0 ตามที่เรากำหนดไว้ในต้นโปรแกรม แต่การใช้ EEPROM มันฝัง 1 ตามที่เราเปลี่ยนลงไปเลย ไฟดับยังไงค่า 1 มันก็ยังฝังอยู่ดีครับ
การใช้ EEPROM ใน Arduino
การใช้งานนั้นง่ายมากครับ(อีกแล้ว) มี Library อยู่ใน ArduinoIDE อยู่แล้วไม่ต้องไปหามาลงเพิ่ม การใช้งานก็แค่อ่าน/เขียน จบครับ เพียงแค่จะมีทริคนิดหน่อย โดยคำสั่งที่ใช้ก็จะมี
- write() จะเขียนใช้งานในรูปแบบ EEPROM.write(address, value) ตรง address ก็ใส่ address ลงไปว่าเราอยากเอาไปเก็บไว้ที่ไหน 0, 1, 2,... ไปได้จนสุด อย่าง Arduino UNO มี 1024bytes ก็ไปถึง 1023 หรือ Arduino MEGA มีอยู่ 4096bytes ก็ไปได้ถึง 4095 เลย ส่วน value ก็ค่าที่เราต้องการบันทึก 1byte ก็ 0-255 อยากให้บันทึกค่าไหนก็ใส่ไปเลย
- read() จะเขียนใช้งานในรูปแบบ EEPROM.read(address) ง่ายกว่า write() นิดนึงครับ ใส่แค่ address จบ อยากอ่าน address ไหนก็ใส่บ้านเลขที่ลงไป ก็จะได้ค่าที่เก็บอยู่ใน address นั้นกลับคืนมานั่นเอง
- update() จะเขียนใช้งานในรูปแบบ EEPROM.update(address, value) เช่นเดียวกับการ write() และเป็นการเขียนข้อมูล(ลบและเขียนใหม่ลงไป)เหมือนกับ write() แต่ความพิเศษของ update() คือมันจะดูก่อนว่าค่าใหม่นั้นต่างจากค่าเก่าที่มีอยู่หรือไม่ หากค่าต่างกันมันจึงจะเขียนใหม่ลงไป ลองเทียบนะครับ write() ค่าเดิม 1 ค่าใหม่ 1 ก็ลบแล้วเขียนใหม่มันก็เสียอายุการใช้งานไป 1 รอบ ทั้งที่มันคือข้อมูลเดิมที่เก็บอยู่ ไม่จำเป็นต้องเขียนใหม่ แต่หาก update() เดิม 1 ใหม่ 1 เหมือนกันก็จะไม่ทำการเขียนใหม่ ยืดอายุได้ 1 รอบ การใช้ update() จึงเป็นวิธีที่ไม่เขียนข้อมูลหากไม่จำเป็นช่วยยืดอายุของ EEPROM นั่นเองครับ
ต่อไปเป็นอีกตัวอย่างคือการให้จำค่าสถานะของการเปิดปิดไฟ เราจะใช้ปุ่มกดเพื่อเปิด กดอีกทีเพื่อปิด จากนั้นจะบันทึกสถานะนี้ลงบน EEPROM ถอดสายทำไฟดับแล้วเปิดขึ้นมาใหม่ดู ลองเทียบกับการเขียนโปรแกรมธรรมดาที่ไม่ได้บันทึกสถานะใน EEPROM (น่าจะเขียนกันได้นะครับ กดปุ่มแล้ว สถานะ = !digitalRead(ButtonPin))
หากต้องการคำสั่งทั้งหมดของการใช้ EEPROM ที่นอกเหนือจากสามคำสั่งหลัก ก็จะมีดังนี้ครับ
| คำสั่ง | รูปแบบ | อธิบาย - ตัวอย่าง |
| read() | read(address) | อ่านค่า(byte)ที่เก็บไว้ใน address ที่ต้องการ : address = ตำแหน่งที่ต้องการอ่าน ตัวอย่าง EEPROM.read(10) |
| write() | write(address, value) | เขียนค่า(byte)ลงไปใน address ที่ต้องการ : address = ตำแหน่งที่ต้องการเขียน , value = ค่าที่ต้องการเขียน ตัวอย่าง EEPROM.write(22, 145) |
| update() | update(address, value) | เขียนค่าลงไปใน address ที่ต้องการเหมือน write() ต่างกันที่จะดำเนินการเฉพาะกรณีที่ค่าไม่เหมือนค่าเดิมที่มีอยุ่ ตัวอย่าง update(15, 255) |
| get() | get(address, data) | อ่านค่าที่เก็บไว้เหมือนกับ read() แต่ get() จะอ่านค่าข้อมูลทุกชนิด ไม่เฉพาะ byte : address = ตำแหน่งเริ่มต้นที่ต้องการเขียน , data = ตัวแปรในการเก็บข้อมูล ตัวอย่าง get(15, f) |
| put() | put(address, data) | เขียนค่าเก็บไว้เหมือนกับ write() แต่ put() จะอ่านค่าข้อมูลทุกชนิด ไม่เฉพาะ byte : address = ตำแหน่งเริ่มต้นที่ต้องการเขียน , data = ข้อมูลที่ต้องการเขียน ตัวอย่าง put(11, g) |
ทีนี้ก็เกิดคำถามว่า ไม่อยากเก็บ 1 2 3 4 อ่ะ อยากเก็บค่าอุณหภูมิอะไรแบบนี้ มานั่งเขียน switch case 0-254 โอ้โห ยาวมาก ๆ จะเก็บค่า HELLO ลงไปตรง ๆ ได้หรือไม่ คำตอบคือได้ครับ ทางเทคนิคก็คือ 1 address เก็บค่าได้ 1 byte เจ้า Arduino ก็จะแปลง HELLO ตามที่สมมติเป็นรหัส ASCII (เพราะมันมี 0-254 = 1 byte พอดีไง) แยกไปเก็บ 1 ตัว = 1 Address ฉะนั้น HELLO ของเราก็จะใช่พื้นที่ในการเก็บ 5 Address ลองดูภาพด้านล่างประกอบนะครับ
ส่วนการเขียนอ่านข้อมูลใด ๆ ที่ไม่ใช่ byte นั้น เราจะใช้คำสั่ง put() และ get() แทน เนื่องจาก write() และ read() นั้นจะสามารถเขียนอ่านได้แค่ byte เดียวเท่านั้น คำสั่ง put() และ get() จะมีการเลื่อน Address ไปยังบล็อคต่อไปทำให้เขียนหรืออ่านข้อมูลยาว ๆ ได้ต่อเนื่องนั่นเอง ในตัวอย่างด้านล่างนี้ผู้เขียนจะเขียนโปรแกรมตัวอย่างทั้ง put() และ get() รวบไปในครั้งเดียวเลยละกันครับ ตัวโปรแกรมจะดักอ่านค่าไว้ก่อน แน่นอนว่าครั้งแรกเรายังไม่ได้เขียนข้อมูลที่กำหนด จึงทำการ put() ค่านี้ลงไป เปิด Serial monitor ดูมันจะแจ้งว่าได้ทำการเขียนข้อมูลลงไปนะ จากนั้นจะเขียนข้อมูล data2 ลงไป แต่จะเริ่มจากไหนหล่ะ เราจะเริ่มจากตำแหน่งที่ data1 สิ้นสุดนั่นเอง โดยใช้คำสั่ง sizeof() ในการหาขนาดของ data1 แล้วบวกลงไปเท่านี้ก็จบครับ จากนั้นทุกท่านลองถอดสายแล้วเสียบใหม่ดู โปรแกรมมันจะทำการอ่านก่อนซึ่งเราได้เขียนค่านี้เอาไว้แล้วในตอนแรก มันก็จะแจ้งว่ามีค่านี้อยู่ใน EEPROM ของเรานั่นเองครับเมื่อทำการเปิด Serial Monitor ดูและลองถอดสายเสียบใหม่ตามการทดลองของเราที่ได้ออกแบบไว้ก็จะได้ผลตามนั้นครับ
แม้ว่า put() มันคือการ write() ข้อมูลยาว ๆ แต่ความจริงแล้วมันทำงานแบบ update() หากเรา put() ข้อความเดิมลงไปมันจะไม่ทำการเขียนทับเพื่อยืดอายุของ EEPROM ตามที่กล่าวไปนั่นเองหวังว่าทุกท่านคงเข้าใจคอนเซ็ปและวิธีใช้งาน EEPROM กันนะครับ ทีนี้ก็ไม่ต้องข้องใจกันแล้วว่าทีวีที่บ้านเปิดมามันอยู่ช่องเดิมได้ไง เสียงระดับเดิมได้ไง เครื่องซักผ้ามีหลาย ๆ โปรแกรม กดโปรแกรมซักผ้านวมไว้ ถอดปลั๊กออกกลับมาเปิดมันเอาโปรแกรมเดิมขึ้นมายังไง เพราะใช้ EEPROM ไงครับ ซึ่งจริง ๆ แล้วนั้นมีการใช้ชิป EEPROM โดยเฉพาะมาต่อเพื่อเพิ่ม EEPROM ให้มีมากขึ้น แต่ External EEPROM ขอยกไปตอนหน้า เรื่อง EEPROM จะมี 2 ยังไงก็ติดตามต่อตอนหน้านะครับ
บทความต่อเนื่อง : การใช้งาน EPPROM (External)
tutorial, knowledge, EEPROM, การใช้ eeprom, arduino eeprom, Arduino, สอนใช้งาน, การใช้งาน, การใช้งาน eeprom
▲
▼
รายการสั่งซื้อของฉัน
รายการสั่งซื้อของฉัน
ข้อมูลร้านค้านี้
Fitrox Electronics
ไฟทร็อก อิเล็กทรอนิกส์ จำหน่ายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ และอุปกรณ์สำหรับโปรเจคต่างๆ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ (หลัง มช.)
เบอร์โทร : 0897245633
อีเมล : fitrox.electronics@gmail.com
อีเมล : fitrox.electronics@gmail.com
ส่งข้อความติดต่อร้าน
เกี่ยวกับร้านค้านี้
ค้นหาสินค้าในร้านนี้
ค้นหาสินค้า
สินค้าที่ดูล่าสุด
บันทึกเป็นร้านโปรด
Join เป็นสมาชิกร้าน
แชร์หน้านี้
แชร์หน้านี้
↑
TOP เลื่อนขึ้นบนสุด
TOP เลื่อนขึ้นบนสุด
สินค้าในตะกร้า ({{total_num}} รายการ)
ขออภัย ขณะนี้ยังไม่มีสินค้าในตะกร้า
ราคาสินค้าทั้งหมด
฿ {{price_format(total_price)}}
- ฿ {{price_format(discount.price)}}
ราคาสินค้าทั้งหมด
{{total_quantity}} ชิ้น
฿ {{price_format(after_product_price)}}
ราคาไม่รวมค่าจัดส่ง
➜ เลือกซื้อสินค้าเพิ่ม