DS1302天高微低功耗实时时钟电路

1、联系人王小姐联系人王小姐150136821270755-33012060Email.coco联系人：王小姐联系人：王小姐158136821270755-33812060Email：cocolongsemi.conW天高微DS畑2联系人王小姐联系人王小姐150136821270755-33012060Email.coco联系人：王小姐联系人：王小姐158136821270755-33812060Email：cocolongsemi.con联系人王小姐联系人王小姐150136821270755-33012060Email.coco联系人：王小姐联系人：王小姐158136821270755-3381

2、2060Email：cocolongsemi.con涓流充电时基芯片概述DS1302内部集成一个RTC(实时时钟)、100年日历和31个字节的静态RAM。通过简单的串行接门与微处理器进行数据传输。芯片提供秒、分钟、小时、星期、口期、月份和年份等信息，并能根据月份或闰年情况自动调整月份的结束口期。时钟的工作方式为24小时制或12小时制，在12小时工作时，可用AM/PM显示来区分上午和下午。DS1302与微处理器的接II采用简单的三线同步串行方式：1)面(reset),2)I/O(datalme),3)SCLK(senalclock)o数据可以从Clock/RAM中送出或者写入,每次一个字节，或者

3、是最多可达31字节的一帧。适合在低电压卜工作，保持数据和时钟信息的功耗小JluwoDS1302除了具有基本的时基功能外，还具有一个可编程的涓流充电器和双电源引脚，可十分方便的连接主、备用电源。另外还有31个字节的暂存器。特点实时时钟(RTC)包括：秒、分钟、小时、星期、口期、月份和年以及带包括闰年校正的信息，直到2100年保证正确的日历。31个字节NVRAM存储数据。简单的三线串行1/0接II。工作电压:2.0V5.5V。电源电压为2.0V时，电流消耗小J-300nAo帧模式读写Clock/RAM+的连续地址。外封装形式有DIP8脚及表贴S0P8两种。与TTL兼容(Vcc=5V)o保持和Dal

4、las的DS1302管脚功能、参数完全一致。管脚图8-PinDIP8-PinSOPVcC2匚X1匚X2匚GND匚VcC2匚X1匚X2匚GND匚18765JVcciSCLKJI/OJRST1234mmraOTJUVCC1IQSCLK10I/OIORST32768Hz晶体接入脚地线清零数据IiVOut串丨I32768Hz晶体接入脚地线清零数据IiVOut串丨I时钟电源接入脚-0.5Vto+7.0V-55Cto+125C260Cfor10seconds(DIP)XbX2GNDRSTI/OSCLKVccl,Vcc2极限参数bltageonAnyPmRelativetoGroundStorageTemp

5、eratureSolderingTemperatureRangeTemperatureCommercial0Cto70C2.0Vto5.5VVcciorVCoIndustrial-40Cto+85C2.0Vto5.5VVCC|orVg直流电参数(Overtheoperatingrange*)PARAMETERSYMBOLMINTYPMAXUNITSNOTESInputIxakacIn+5003I/OleakageIio+500pArLogiclOutputI()h=-0.4mAIqii-I.OniAVoHV(C=2.0VL6VVCC=5V2.4Logic0OutputI()|,=l.5mAIo

6、i.=4.0mAVolV(c=2.0V0.4VVcc=5V0.4ActiveSupplyCurrentkciAV(Ti=2.0V0.4mA2,9V(xi=5V1.2TimekeepingCurrent(OSCOn)IccrrVCCi=2.0V().3l,9Vcci=5VlStandbyCurrent(OSCOff)IccisVCCi=2.0V100nA7911VCCI=5V100IND200ActiveSupplyCurrentVcc?=2.0V0.425mA2,10Vca=5V1.28TimekeepingCurrent(OSCOn)IcczrVCc2=2.0V25.3IJOVg=5V81S

7、tandbyCurrent(OSCOff)lfC2SV(c2=2.0V257,10Vg=5V80TrickleChargeResistorsRlR2R3248kQk(2kQTrickleChargeDiodeVoltageDropVtd0.7VUnlessotherwisespecified.rhwrhw天高微DS1302联系人：王小姐联系人：王小姐150136821276755-33012068Email：cocoQlongseni.con联系人：王小姐联系人：王小姐158136821270755-33812060Email：cocolongsemi.con推荐直流工作条件(Overtheo

8、peratingrange)PARAMETERSYMBOLMINTYPMAXUNITSNOTESSupplyVoltageVccuVcc2Veci,VCC22.05.5V8LogicIInputVlH2.0Vec十0.3VLogic0InputV|LVec=2.0V-0.3+03VVec=5V-0.3+0.8*UnIcssotherwisespecified.交流电参数(Overtheoperatingrange*)PARAMETERSYMBOLMINTYPMAXUNITSNOTESDatatoCLKSetupt(x：Vec=2.0V200ns4VCC=5V50CLKtoDataHoldtCD

9、HV(c=2.0V280ns4VCc=5V7()CLKtoDataDelaytCDDV(c=2.0V800ns4,5,6VCc=5V200CLKLowTimetCLVCc=2.0V1(X)()ns4VCC=5V250CLKHighTimelCIIV(c=2.0V1000ns4VCc=5V250CLKFrequencytCl.KVg=2.0V0.5MHz4VCC=5VDC2.0CLKRiseandFallIr,tiVec=2.0V200()ns4VCC=5V500RSTtoCLKSetupteeVec=2.0V44Vcc=5VICLKtoRSTHoldkx:nVec=2.0V240ns4VCC=

10、5V60RSTInactiveTime1CWHV(=2.0V4P4Vcc=5VlRSTtoI/OHigh-ZtCDZVec=2.0V280ns4VCC=5V70SCLKtoI/OHigh-ZkezVec=2.0V280ns4VCC=5V70伙Unlessotherwisespecified.电容(Ta=25C)PARAMETERSYMBOLMINTYPMAXUNITSNOTESIInpulCapacitanceG10pFI/OCapacitanceCl0I5pFCrystalCapacitanceCx6pF联系人：王小姐联系人：王小姐158136821278755-33812060Email：

11、cocoOlongsemi.con联系人：王小姐联系人：王小姐158136821270755-33812060Email：cocolongsemi.conW天高微DS32时序图a：读数据传送b：写数据传送注释：1）Iccit和ICC2T是在I/O开路，RESET设置为逻辑0,时钟停止标志为0（振荡器开启）的情况下测得的。2）ICC1A和ICC2A是在I/O管脚开路,RESET设置为高的情况下测得的,在Vcc=5V时，SCLK=2MHz。3）RESET、SCLK和I/O均有40kQ的卜拉电阻接地。4）在Vih二2.0V或者Vil=0.8V并且上升和卜降的最大时间是10ns时测得的。5）在Voh二

12、2.4V或者Vol=0.4V情况下测得的。6）负载电容为50pFo7）Iccis和ICC2S是在RESET、I/O和SCLK开路、时钟停止标志必须设置为逻辑1（振荡器无效）的情况下测得的。8）当Vcc2Vccl+0.2V时，Vcc=Vcc2：当VcclVcc2时，Vcc=Vcclo9）Vcc2二OVoVccl=OVo25C时为典型值。:W天高微DS1302联系人：王小姐联系人：王小姐150136821278755-33012068Email：cocoQlongsemi.con联系人：王小姐联系人：王小姐158136821270755-33812060Email：cocolongsemi.con

13、功能框图（图1）典型应用电路图Vcc联系人：王小姐联系人：王小姐158136821278755-33812060Email：cocoOlongsemi.con联系人：王小姐联系人：王小姐150136821270755-33012060Email：cocolongsemi.conr:w天高微ds2信号描述VcclVccl在单电源系统中可以低功耗操作、也可以在电池供电系统中作低电源备份电源，当作为涓流充电系统引用时，再允电源连接到Vccl管脚。Vcc2在双电源配置中，Vcc2是主要的电源供应管脚。Vccl连接到备份电源以在缺少主电源的情况卜保存时间和数据。GC2302可选择Vccl和Vcc2Z间电

14、压高的一个作为电源电压，当Vcc2大于Vccl+O.2V时,Vcc2为电源。当Vcc2小于Vccl时，Vccl为电源。SCLK(SerialClockInput)SCLK用来同步串行接II上的数据移动。内置40kQ的卜拉电阻。I/O(DataInput/Output)I/O是3线接II的双向数据管脚。内置40kQ的卜拉电阻。RST(Reset)在读或写期间，reset信号必须维持高。内置40kQ的卜拉电阻。XI,X2连接32.768kHz石英晶体。内置振荡器适合6pF负载电容的晶体工作。也可以用32.768kHz的外部振荡器驱动GC2302工作。此时XI管脚连接外部振荡器信号，X2管脚悬空。推

15、荐晶振印刷版图RTCW天高微W天高微DS丄302命令字节命令字节如图2所示。每次数据的传送都是由一个命令字节初始化的。MSB（第7位）必须是逻辑1，如果是0,DS1302将不能被写入。第6位用来区分是时钟/口历数据还是RAM数据，是0时为时钟/口历数据，是1时为RAM数据。第5位到第1位指明寄存器的地址，LSB（0位）指定是读操作还是写操作，是0时为写操作，是1时为读操作。命令字节总是从LSB（0位）开始输入。地址/命令字节（图2）RESET和时钟控制所有的数据转换都是通过将RESET置高来进行初始化。RESET输入具有两个功能：第一,RESET打开控制逻辑，以允许地址/指令序列访问移位寄存器

16、。第二，RESET信号提供一个终止数据传送的方法，不论是单个字节还是多字节的传送。时钟周期是由一个上升沿和一个卜降沿组成的序列。对丁数据输入，在时钟上升沿期间数据必须有效，数据位在时钟卜降沿输出。如果RESET被置为低，所有的数据传送终止，同时I/O管脚变为高阻抗状态。数据传送的图解如图3所示。上电时，RESET必须为逻辑0,直到Vcc2.OVo当RESET为逻辑1状态时,SCLK必须在逻辑0。数据传送图解（图3）SINGLEBYTEREADRSTJLsclkI/O（r/丽|a0|a2IA3AdSINGLEBYTEWRITERSTJI_sc*I/O(RJ石|AOIA4|A2|A3|A4VXDO

17、|D1|D2|D3|D4|D5|D6|D7在帧模式卜，RESET保持高电平并且SCLK开始循环直到帧结束。联系人王小姐联系人王小姐150136821270755-33012060Email,coco联系人：王小姐联系人：王小姐150136821278755-33012068Email：cocoQlongsemi.conTTGW天高微ds2时钟精度时钟的精度取决J：晶体的精度以及振荡器电路的负载电容与晶体的微调电容Z间匹配的精度。温度漂移引起晶体频率的漂移将増加额外的错误。外部电路噪卢耦合到振荡器电路可能导致时钟变快。数据输入首先，用八个SCLK时钟输入一个写命令字节，然后在卜一次八个SCLK循

18、坏的上升沿输入数据字节。另外，SCLK的误触发可以忽略。数据从0位开始输入。数据输出首先，用八个SCLK时钟输入一个读命令字节，在下一次八个SCLK循环的卜降沿输出数据字节。注意：在写入命令字节的最后一位以后的第一个SCLK卜降沿传输第一个数据位。另外，只耍RESET是高电平，SCLK误触发所发送的数据就可以忽略。该操作允许以帧模式连续读取数据，此时，在SCLK的上升沿，所有的管脚都是三态的。数据从0位开始输出。帧模式无论是対J：时钟/口历或者RAM寄存器而言，帧模式被指定寻址第31单尤（十进制，地址/命令位从1到5=逻辑1）。如前所述，6位确定时钟或RAM,0位确定读或写。时钟/命令寄存器中

19、的9到31单尤以及RAM寄存器的31单元没有数据储存能力。帧模式卜，0地址的0位开始读或写。当帧模式卜写时钟寄存器时，对J：传送数据，第一个8位寄存器必须按次序写入数据。然而，当帧模式下写到RAM时，不需要将所有的31字节写入数据。无论所有的31字节有没有写入,每一个被写入的字节都会传送到RAM。时钟暂停标志秒寄存器的最高位（7位）为时钟暂停标志位。当该位设置为逻辑1时，时钟晶振停止,同时DS1302进入低功耗空闲状态，此时漏电流小J-lOOnAo当该位设置为逻辑0时，时钟正常工作。电源上电后，该位无定义。AM/PM和24小时模式小时计数器的第7位为选择24小时模式。在24小时模式卜，第5位是

20、第二个10小时位（20-23小时）。写保护位控制寄存器的7位是写保护位。开始的7位（0-6位）被强制为0并且总是读为0。在任何写操作到时钟或RAM之前，7位必须为0。为高时，写保护位阻止写操作到任何的寄存器。电源上电后，该位的最初状态没有定义。在进行写操作之前，必须清0。TGW天高微DS1302寄存器地址/定义（图4）REGISTERADDRESSA.CLOCKREGISTERADDRESSA.CLOCKREGISTERDEFINITION76545210RAMDATEDCH10SECSEC0059010MINMill00591aPMHRHRAM002376545210RAMDATEDCH10

21、SECSEC0059010MINMill00591aPMHRHRAM00230A10DATEDATE01-28/2901-3001-310a010MMONTH01-120a000DAY01-0710YEARYEARWPa00000aTCSTCSTCSTCSDSDSDSDS联系人王小姐联系人王小姐150136821270755-33012060Email,coco联系人：王小姐联系人：王小姐150136821278755-33012068Email：cocoQlongsemi.con联系人王小姐联系人王小姐150136821270755-33012060Email,coco联系人：王小姐联系人：

22、王小姐150136821278755-33012068Email：cocoQlongsemi.con111111QRD/wRAMDATE301111111R0yy/wRAMBURST联系人：王小姐联系人：王小姐150136821270755-33012068Email.coco联系人：王小姐联系人：王小姐158136821278755-33812060Email：cocoOlongsemi.conTThWZ天高微DS丄32时钟/日历时钟/口历包括7个写/读寄存器，如图4所示。时钟/口历寄存器中的数据为BCD码。时钟/日历帧模式时钟/口历命令字节指定帧模式工作。此模式K,第一个八位时钟/口历寄存

23、器可以连续读或写（如图4所示），从0地址的0位开始。当指定为写时钟/口历帧模式时，如果写保护位设置为高，那么八位中的任何时钟/口历寄存器（包括控制寄存器）都不会发生数据传送。帧模式对涓流充电没有影响。在时钟帧开始读时，当前的时间传送到第二组寄存器。时间讯息从第二组寄存器中读出,此时时钟继续工作，这样可以消除再读第一组寄存器时，由第一组寄存器正在更新而引起的第二次读操作。RAM静态RAM是由31x8字节构成的连续地址。RAM帧模式RAM命令字节指定帧模式操作。在这种模式卜，31个RAM寄存器可在0地址的0位连续的读或写（见图4）寄存器图解（见图4）涓流充电寄存器寄存器控制DS1302的涓流充电特

24、征。图5的简化电路图给出涓流充电的基本尤件。涓流充电选择位（TCS）控制涓流充电的选择。为了防止意外发生，只有1010模式允许涓流充电。其它模式禁止涓流充电。DS1302电时，禁止涓流充电。二极管选择（DS）位（2-3位）无论是选择一个二极管还是两个二极管都连接在Vcc2和Vccl之间。若DS是01,选择一个二极管，若是10,则选择两个二极管。如果DS是00或11,则涓流充电被禁止，与涓流充电选择位（TCS）无关。Rs位（0-1位）选择连接在Vcc2与VcclZ间的电阻。通过电阻选择位选择电阻如下：RSBitsResistorTypicalalue00NoneNone01R12kQ10R24kQ11R38kQ如果RS是00,涓流充电禁止，与涓流充电选择位（TCS）无关。天高微DS1302用户可根据电池或者允电电容的最人电流來选择二极管和电阻。最人充电电流的计算如卜例。假定5V的电源连接到Vcc2,充电电容连接到Vcclo同时假定允许涓流充电，在Vcc2和VcclZ间连接一个二极管和电阻R1，则可以根据I、列公式计算最人电流Imax：IMAX=(5.0V一diodedrop)/Rl(5.OV一0.7V)/2kQ2.2mA随着电容充电，Vccl与Vcc2之间的电压会减小，充电电流也会减小。可编程涓流充电(图5)BIT7B