Micro Tutorial: EEPROM

Introducción práctica

¿Alguna vez has perdido los datos de una configuración importante en un dispositivo? Eso me ocurrió una vez con un microcontrolador. Desde ese momento, me convertí en un gran defensor de la EEPROM, que permite almacenar datos incluso cuando el dispositivo está apagado.

Para qué se usa y cómo funciona

La EEPROM, o memoria de solo lectura programable y borrable eléctricamente, es un tipo de memoria que permite almacenar datos de forma no volátil. Esto significa que, a diferencia de la RAM, los datos se conservan incluso cuando se apaga el dispositivo. Resulta especialmente útil en aplicaciones donde necesitas mantener configuraciones, parámetros o datos críticos.

Se utiliza en una variedad de dispositivos, como tarjetas de memoria, microcontroladores y sistemas embebidos. Por ejemplo, si tienes un termostato digital, es probable que use EEPROM para guardar la temperatura programada. Esto asegura que, incluso si se corta la energía, el termostato recordará la configuración al volver a encenderse.

El funcionamiento de la EEPROM se basa en un proceso de escritura y borrado que utiliza cargas eléctricas en celdas de memoria. Cada celda puede ser programada (escrita) y borrada eléctricamente, lo que permite la reprogramación múltiples veces. Sin embargo, a diferencia de la SRAM o DRAM, la EEPROM tiene un número limitado de ciclos de escritura, típicamente entre 10,000 y 1,000,000 ciclos, dependiendo del modelo.

Además, debido a su naturaleza, la EEPROM es más lenta que otras memorias como la SRAM. Sin embargo, su capacidad de retener datos sin energía es lo que la hace valiosa en muchas aplicaciones. Su tamaño compacto y bajo consumo de energía la convierten en una opción ideal para dispositivos portátiles.

Parámetros clave

Caso de uso concreto

Imagina que estás diseñando un sistema de control para un dispositivo de automatización del hogar. Este sistema necesita guardar configuraciones como horarios de encendido y apagado, así como preferencias de usuario. Aquí es donde entra la EEPROM. Al utilizar una EEPROM de 512 KB, puedes almacenar múltiples configuraciones sin preocuparte por perder los datos si hay un corte de energía.

La implementación es sencilla. Puedes conectar la EEPROM a un microcontrolador a través de un bus I2C o SPI, lo que te permite leer y escribir datos fácilmente. Cuando el usuario programa un nuevo horario, el microcontrolador envía la información a la EEPROM, que la almacena de forma segura. Luego, al reiniciar el dispositivo, el microcontrolador lee la configuración de la EEPROM y restablece el horario programado.

Además, al ser posible realizar múltiples ciclos de escritura, puedes actualizar la configuración sin temor a dañar la memoria. No obstante, es fundamental tener en cuenta el número máximo de ciclos de escritura para evitar problemas futuros. Por eso, es recomendable diseñar el sistema de tal manera que solo se escriba en la EEPROM cuando sea necesario, minimizando el desgaste del dispositivo.

Errores comunes y cómo evitarlos

• No tener en cuenta el límite de ciclos de escritura: Planifica las escrituras para no exceder el límite.
• No implementar un sistema de backup: Siempre es bueno tener un respaldo de datos críticos.
• No considerar el tiempo de escritura: Asegúrate de que tu aplicación gestione adecuadamente los tiempos de escritura, ya que es más lento que otras memorias.
• Olvidar la protección de datos: Considera incluir mecanismos para evitar la escritura accidental.
• No usar una dirección adecuada: Asegúrate de que las direcciones de memoria no se sobrepongan al escribir en la EEPROM.

Conclusión + llamada a la acción

La EEPROM es una herramienta valiosa para cualquier ingeniero electrónico o entusiasta de la programación. Su capacidad de conservar datos sin energía la convierte en una opción ideal para una amplia variedad de aplicaciones. Recuerda que, aunque tiene sus limitaciones, con una planificación adecuada puedes maximizar su uso y evitar errores comunes. Si quieres aprender más sobre este tema y otros conceptos en electrónica, no dudes en explorar más recursos.
Más información en electronicsengineering.blog

Fuentes externas

• Lectura y escritura de EEPROMs en serie – SparkFun Learn
• Introducción a la Interfaz Periférica Serial | Arduino
• Cómo usar EEPROM en Arduino – Circuit Basics