ISL1208电池供电的低功率RTC SRAM

2020-7-15 09:07:57 2580 sram 振荡器

0 　　ISL1208设备是一个低功耗的实时时钟定时和晶体补偿、时钟/日历、电源故障指示器，定期或轮询报警，智能备用电池开关和电池支持的用户SRAM。该振荡器使用外部低成本32.768kHz晶体。实时时钟用单独的寄存器跟踪时间小时、分钟和秒。设备有日历登记日期、月份、年份和星期几。这个日历精确到2099年，带有自动闰年校正　　特征　　实时时钟/日历-以小时、分钟和秒为单位跟踪时间-一周、一天、一个月、一年中的哪一天　　15个可选频率输出　　单一警报-可设置为一周中的第二、分钟、小时、天，日或月-单事件或脉冲中断模式　　自动备用电池或超级电容器　　电源故障检测　　片上振荡器补偿　　2字节电池支持的用户SRAM 　　I2C接口-400kHz数据传输速率　　400nA电池供电电流　　与ST M41Txx和Maxim DS13xx设备相同的引脚输出　　小包装选项-8 Ld MSOP和SOIC封装　　提供无铅加退火（符合RoHS）　　应用　　公用电仪表　　暖通空调设备　　音频/视频组件　　机顶盒/电视　　调制解调器　　网络路由器、集线器、交换机、网桥　　蜂窝基础设施设备　　固定宽带无线设备　　寻呼机/PDA 　　POS设备　　测试仪表/夹具　　办公自动化（复印机、传真机）　　家用电器　　计算机产品　　其他工业/医疗/汽车　　　　绝对最大额定值　　VDD、VBAT、SCL、SDA和IRQ引脚上的电压　　（相对于地面）。-0.5伏至7.0伏　　X1和X2引脚上的电压　　（相对于地面）。-0.5V至VDD+0.5（VDD模式）　　-0.5V至VBAT+0.5（VBAT模式）　　储存温度。-65°C至+150°C 　　铅温度（焊接，10s）。300摄氏度　　注意：超过“绝对最大额定值”中列出的应力可能会对设备造成永久性损坏。这是一个压力等级和操作在本规范操作章节中所述的上述条件或任何其他条件下的装置并不隐含。　　直流操作特性-RTC温度=-40°C至+85°C，除非另有说明。　　　　除非另有规定，否则串行接口规格超过推荐的操作条件。（续）　　　　笔记：　　1.IRQ&FOUT未激活。　　2.LPMODE=0（默认）。　　3.为了确保正确计时，必须遵循VDD SR-规范。　　4.典型值为T=25°C和3.3V电源电压。　　除非另有规定，否则典型性能曲线温度为25°C 　　　　　　一般说明　　ISL1208设备是一个低功耗实时时钟定时和晶体补偿、时钟/日历、电源故障指示器，定期或轮询报警，智能备用电池切换和电池支持的用户SRAM。该振荡器使用外部低成本32.768kHz晶体。实时时钟用单独的寄存器跟踪时间小时、分钟和秒。设备有日历登记日期、月份、年份和星期几。这个日历精确到2099年，带有自动闰年更正。ISL1208的强大警报可以设置为任何匹配的时钟/日历值。例如，每个每周二或3月21日早上5:23分。这个通过检查状态寄存器可获得报警状态，或设备可以配置为提供硬件中断通过IRQ引脚。警报有重复模式允许每分钟、每小时、每天等。该设备还提供了一个备用电源输入引脚。这个VBATpin允许设备由电池或带从VDD自动切换到VBAT的超级地图。这个整个ISL1208设备在2.0V到5.5V之间完全工作设备的时钟/日历部分保持完整工作电压降到1.8V（待机模式）。　　管脚说明　　X1、X2X1和X2引脚分别是反向放大器。外接32.768kHz石英晶体与ISL1208一起使用，为时钟。内部补偿电路提供高工作温度范围内的精度-40°C至+85°C。此振荡器补偿网络可以用于校准晶体计时精度制造过程中或外部温度有源温度传感器及单片机补偿。设备也可以直接从插脚X1处的32.768kHz电源。　　　　VBAT 　　此输入为设备提供备用电源电压。如果VDD供应中断。这个引脚可以连接到一个电池，一个超级如果不使用，盖上帽子或绑在地上。IRQ/FOUT（中断输出/频率输出）此双功能引脚可用作中断或频率输出引脚。IRQ/FOUT模式通过控制/状态寄存器的频率输出控制位。中断模式。引脚提供中断信号输出。此信号通知主机处理器已发生并请求操作。这是一条明渠有效低输出。频率输出模式。引脚输出时钟信号与晶体频率有关。频率输出可由用户选择并通过I2C总线启用。它是开漏有源低输出。　　串行时钟（SCL）　　SCL输入用于对所有串行数据进行时钟输入和输出装置。此引脚上的输入缓冲区始终处于活动状态（不是门控）。当VBAT引脚被激活以最小化功耗。　　串行数据（SDA）　　SDA是一个双向pin，用于将数据传输到和输出设备的。它有一个开放的漏极输出，可以是或其他开路漏极或开路集电极输出。输入在正常模式下，缓冲区始终处于活动状态（不选通）。开路漏极输出需要使用上拉电阻器。输出电路控制输出信号的下降时间使用坡度控制下拉。电路是设计用于400kHz I2C接口速度。它已被禁用当VBAT引脚上的备用电源激活时。VDD，接地芯片电源和接地引脚。设备将运行电源从2.0伏到5.5伏。0.1μF电容器建议将VDD引脚接地。　　功能描述　　功率控制操作电源控制电路接受VDD和VBAT输入。多种类型的电池可与Intersil RTC一起使用产品。例如，3.0伏或3.6伏锂电池合适的电池尺寸，可以供电1208号岛长达10年。另一种选择是使用适用于VDD中断的应用到一个月。有关更多信息，请参阅应用程序部分信息。　　正常模式（VDD）到备用电池模式　　（VBAT）　　要从VDD模式转换到VBAT模式，两个　　必须满足以下条件：　　条件1：　　VDD《VBAT-VBATHYS 　　其中VBATHYS≈50mV 　　条件2：　　VDD《VTRIP 　　其中VTRIP≈2.2V 　　备用电池模式（VBAT）至正常模式（视频显示器）　　ISL1208设备将从VBAT模式切换到VDD模式　　出现下列情况之一时：　　条件1：　　VDD》VBAT+VBATHYS 　　其中VBATHYS≈50mV 　　条件2：　　VDD》VTRIP+VTRIPHYS 　　其中vtriphy≈30mV 　　这些功率控制情况如图9所示和10。　　　　I2C总线在备用电池模式下停用，以提供低功率。除此之外，所有的RTC函数都是在电池备份模式下运行。除了SCL和SDA，ISL1208的所有输入和输出都处于活动状态在电池备份模式下，除非通过控制禁用登记。用户SRAM在备用电池中运行模式降到2V。停电检测ISL1208提供实时时钟故障位（RTCF）检测总电源故障。它允许用户确定设备在失去所有电源后已通电设备（VDD和VBAT）。低功率模式ISL1208的正常电源开关设计为仅当VDD电源为迷路的。这将确保设备可以接受广泛的范围在可靠的情况下切换到备份模式。另一种模式，称为低电源模式，允许从VDD直接切换到VBAT，而不需要VDD降到VTRIP以下。自从对VDD和VTRIP的附加监视不再是需要的是，电路被关闭，用电更少从VDD操作时。节电通常是VDD=5V时为600nA。低功率模式通过控制和状态寄存器中的LPMODE位。低功率模式在VDD正常的系统中很有用始终高于VBAT。设备将从当VDD低于VBAT时，从VDD到VBAT，约50mV滞后以防止VDD在切换。在VDD=5V和备用锂的系统中VBAT电池=3V，可使用低功率模式。但是，不建议在VDD=3.3V±10%，VBAT≥3.0V，以及VDD线路中的I-R电压降是有限的。中间的™ 节电器ISL1208具有™ 节电器防止首次使用前的初始电池电流耗尽。为了例如，电池支持的rtc通常封装在连接电池的电路板。为了保存电池寿命，ISL1208不会从电池源，直到设备首次从VDD源。此后，设备将切换到当VDD电源断开时的备用电池模式。　　实时时钟操作　　实时时钟（RTC）使用外部32.768kHz石英晶体保持精确的内部表现秒、分、时、周、日、月、年。RTC也有闰年修正。时钟也修正少于31天的月份它控制24小时或上午/下午的格式。当ISL1208失去VDD和VBAT后通电，时钟将直到至少有一个字节写入时钟寄存器。　　实时时钟的精度　　实时时钟的精度取决于用作时基的石英晶体的频率对于RTC。因为晶体的共振频率是温度相关，RTC性能也将取决于温度。频率偏差晶体是晶体从晶体的名义频率。例如，一个约20ppm频率偏差转化为每月约1分钟。这些参数可从水晶制造商。ISL1208提供片上调整负载电容的晶体补偿网络将振荡器频率从-94ppm调整到+140ppm。为了更多详细信息请参见应用程序部分。单一事件和中断报警模式通过ALME位启用。选择通过IM选择单一事件或中断报警模式比特。注意，当频率输出功能启用时，报警功能被禁用。标准警报允许时间、日期和日期的警报周，月，年。当时间警报发生在单事件模式，IRQ引脚将被拉低，并且报警状态位（ALM）将设置为“1”。脉冲中断模式允许重复或重复报警功能。因此，一旦设置了警报，设备将继续为每次发生的报警匹配报警还有现在。因此，它每分钟都会发出警报（如果只设置了第n秒）或年（如果至少设置了第n个月）。在脉冲中断期间模式，IRQ引脚将被拉低250毫秒并发出警报状态位（ALM）将设置为“1”。注：ALM位可由用户重置或清除自动使用自动复位模式（见ARST位）。报警功能可在电池期间启用/禁用使用FOBATB位的备份模式。了解更多信息关于警报，请参阅警报寄存器说明。　　频率输出模式　　ISL1208可以选择提供频率输出使用IRQ/FOUT引脚发送信号。频率输出模式通过使用FO位选择15个可能的输出来设置频率值从0到32kHz。频率输出可以在电池备份模式下使用FOBATB位。通用用户SRAMISL1208提供2字节的用户SRAM。SRAM将继续在备用电池模式下工作。然而，它应该注意的是，I2C总线在电池中被禁用备份模式。I2C串行接口ISL1208有一个I2C串行总线接口，提供访问控制和状态寄存器以及用户SRAM公司。I2C串行接口与其他使用双向数据的工业I2C串行总线协议信号（SDA）和时钟信号（SCL）。振荡器补偿ISL1208提供了定时校正选项，因为晶体振荡器的温度变化制造校准或主动校准。总数可能的补偿通常为-94ppm至+140ppm。二可用的补偿机制如下：　　1.一种模拟微调（ATR）寄存器，可用于调整振荡器的单个片上数字电容器电容微调。单个数字电容器可在9pF至40.5pF范围内选择（基于32.758kHz）。这转化为一个计算补偿约-34ppm至+80ppm。（见ATR描述。）　　2.一种数字微调寄存器（DTR），可用于将正时计数器调整±60ppm。（见DTR说明。）还提供调节晶体电容的能力当ISL1208从VDD切换到备用电池时模式。（有关详细信息，请参阅电池模式ATR选择。）寄存器描述电池备份寄存器可在从字节“1101111x”并读取或写入地址［00h:13h］。定义的地址和默认值是如表1所示。地址09h未使用。读或写入09h不会影响设备的操作，但应该避免。注册访问寄存器的内容可以通过执行直接写入任何寄存器的字节或页操作地址。寄存器分为4个部分。这些是：　　1.实时时钟（7字节）：地址00h到06h。　　2.控制和状态（5字节）：地址07h到0Bh。　　3.警报（6字节）：地址0Ch到11h。　　4.用户SRAM（2字节）：地址12h到13h。13小时以上没有地址。　　允许写入RTC寄存器（00h到06h）仅当WRTC位（地址07h的位4）设置为“1”。多字节读写操作仅限于一个每个操作的节数。访问另一节需要新的行动。读或写可以从任何地址开始在区段内。可以通过在任意位置执行随机读取来读取寄存器地址随时可以。这将返回该寄存器的内容地点。通过执行顺序读取。对于RTC和报警寄存器，读取指令将所有时钟寄存器锁存到一个缓冲区中，因此时钟的更新不会改变读取的时间。一个顺序读取不会导致从内存数组。在阅读结束时，主人提供停止运行并释放公共汽车的条件。之后读，地址保持在前一个地址+1，所以用户可以执行当前地址读取并继续正在读取下一个寄存器。写入之前不必设置WRTC位控制和状态、报警和用户SRAM寄存器。　　　　实时时钟寄存器　　地址［00h至06h］RTC寄存器（SC、MN、HR、DT、MO、YR、DW）这些寄存器描述时间的BCD表示。作为因此，SC（秒）和MN（分）的范围是0到59，HR（Hour）可以是12小时或24小时模式，DT（日期）是1到31，月是1到12，年是0到99，DW（星期几）是0到6。DW寄存器提供一周中的一天状态并使用三位DW2到DW0表示一周。循环0-1-2-3-4-5-6-0-1中的计数器前进-2-将数值指定给特定日期一周的时间是任意的，可能由系统决定软件设计师。默认值定义为“0”。24小时制如果HR寄存器的MIL位为“1”，则RTC使用24-小时格式。如果MIL位为“0”，则RTC使用12小时格式和HR21位用作AM/PM指示器，带有“1”代表PM。时钟默认为12小时格式HR21的时间为“0”。闰年加上2月29日，定义为可被4整除的年份。被100整除的年不是闰年年，除非它们也可以被400整除。这意味着2000年是闰年，2100年不是。岛1208不适用于2100年的闰年。控制和状态寄存器地址［07h至0Bh］控制和状态寄存器由寄存器、中断和报警寄存器、模拟微调和数字微调寄存器。状态寄存器（SR）状态寄存器位于地址07h。这是一个可变寄存器，它提供RTC故障、电池模式、报警触发器的控制或状态，时钟计数器、晶体振荡器启用和写入保护自动重置状态位。　　　　实时时钟故障位（RTCF）总电源故障后，该位设置为“1”。这是阅读只有当设备在失去所有电源后通电。无论应用的是VDD还是VBAT，都会设置该位第一。只有一种补给品的损失并不能使RTCF位到“1”。之后对RTC节的第一次有效写入完全断电会将RTCF位重置为“0”（写入一个字节就足够了）。电池位（BAT）当设备进入备用电池时，该位设置为“1”模式。该位可由用户手动重置或通过启用自动复位位自动复位（见ARST比特）。在SR中写入此位只能将其设置为“0”，而不能设置为“1”。报警位（ALM）这些位通知报警是否与实时匹配时钟。如果存在匹配，则将相应的位设置为“1”。这个位可以由用户手动重置为“0”，也可以自动重置通过启用自动复位位（见ARST位）复位。写信给SR中的这个位只能设置为“0”，而不能设置为“1”。注：由SR期间发生的报警设置的报警位读取操作将在读取操作完成后保持设置。写入RTC启用位（WRTC）WRTC位启用或禁用对RTC定时寄存器。此位的出厂默认设置是“0”。初始化或通电时，必须设置WRTC至“1”启用RTC。完成有效的写入（停止），RTC开始计数。RTC内部1Hz信号在有效的写入周期。晶体振荡器使能位（XTOSCB）该位启用/禁用内部晶体振荡器。什么时候？XTOSCB被设置为“1”，振荡器被禁用，并且X1引脚允许外部32kHz信号驱动RTC。通电时，XTOSCB位设置为“0”。自动复位启用位（ARST）该位启用/禁用BAT的自动复位仅ALM状态位。当ARST位设置为“1”时，这些在有效读取相应的状态寄存器（具有有效的停止条件）。当ARST被清除为“0”，用户必须手动重置蝙蝠和阿尔姆比特。　　　　频率输出控制位（FO《3:0》）这些位启用/禁用频率输出功能和选择IRQ/FOUT引脚的输出频率。见频率选择见表4。当频率模式为启用时，它将覆盖IRQ/FOUT引脚的报警模式　　　　频率输出和中断位（FOBATB）此位在电池期间启用/禁用FOUT/IRQ引脚备份模式（即VBAT电源激活）。当FOBATB设置为“1”期间FOUT/IRQ引脚被禁用备用电池模式。这意味着输出和报警输出功能被禁用。当FOBATB清除为“0”，FOUT/IRQ引脚启用在备用电池模式下。低功耗模式位（LPMODE）该位启用/禁用低功耗模式。与LPMODE=“0”，设备将处于正常模式，并且当VDD《VBAT-VBATHYS和VDD《VTRIP。当LPMODE=“1”时，设备将处于低位电源模式和VBAT电源将用于VDD《VBAT-VBATHYS。有一个电源电流节省当使用VDD=5V的LPMODE=“1”时，约为600nA。（见典型性能曲线：IDD与VCCLPMODE打开和关闭。）报警启用位（ALME）该位启用/禁用报警功能。当施舍位设置为“1”，报警功能启用。当施舍s清除为“0”，警报功能被禁用。警报功能可以在单个事件报警或周期性事件报警中运行中断报警（见IM位）。注：当频率输出模式启用时，报警功能已禁用。中断/报警模式位（IM）该位启用/禁用报警的中断模式功能。当IM位设置为“1”时，警报将运行在中断模式下，激活的低脉冲宽度为当RTC为由报警寄存器定义的报警触发（0Ch到11小时）。当IM位清除为“0”时，警报将在标准模式下操作，IRQ/FOUT引脚将在ALM状态位清除为“0”之前一直处于低位。　　　　中提供了6个模拟微调位，ATR0到ATR5为了调整芯片上的负载电容值RTC的频率补偿。每一位都有不同的电容调整重量。例如，使用具有不同ATR位组合的公民CFS-206晶体提供从-34到+标称频率补偿为80ppm。这个模拟微调和数字微调相结合，可达到-94调整总量的+140ppm。有效片上串联负载电容，CLOAD，范围从4.5pF到20.25pF，中间刻度值为12.5便士（默认值）。CLOAD是通过两个数字改变的控制电容器，CX1和CX2，从X1连接和X2针接地（见图11）。CX1和CX2由以下公式给出：　　　　例如，CLOAD（ATR=00000）=12.5pF，CLOAD（ATR=100000）=4.5pF，CLOAD（ATR=011111）=20.25磅力。系列荷载组合的整个范围电容以0.25pF的步进从4.5pF变为20.25pF。注意这些是典型值。电池模式ATR选择（BMATR《1:0》）因为晶体振荡器的精度取决于在VDD/VBAT操作中，ISL1208提供了调整VDD和VBAT之间的电容设备在电源之间切换。　　 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