Предположение: flash микроконтроллера таки портится программой из-за отсутствия MONEN и фьюза ответственного за это дело. А EEPROM с I2C не портится. Это шина I2C не сбрасывается корректно, модуль I2C микроконтроллера не настраивается корректно и при этом нет проверки (ACK) нормальной работы микросхемы EEPROM -- вот и читаются одни единицы или одни нули (SDA в нуле заклинило). И с первым и со вторым встречался. Код работы с I2C в студию, если показать не стыдно. Куда подключен MONEN? Как установлены fuse bits у микроконтроллера? Не запрещается (не разрешается) ли "brownout detector" ?