Ds1307 - 64 x 8 valós idejű óra soros interfésszel
- A valós idejű óra (RTC) a másodperceket, perceket, órákat, a hónap, a hónap, a hét és az év napját, a 2100-ig érvényes szökőév kompenzációját veszi figyelembe;
- 56 bájtos, nem felejtő RAM, amely akkumulátorral rendelkezik a felhasználói adatok tárolására;
- kétvezetékes soros interfész;
- programozható kimeneti jel téglalap alakú impulzusokkal (a külső eszközök időzítéséhez);
- automatikus feszültségcsökkenés érzékelő és kapcsoló áramkör az akkumulátorhoz;
- a fogyasztás kevesebb, mint 500 nA az akkumulátortartományban, amikor az óragenerátor fut;
- ipari hőmérséklet tartomány: -40 ° C-tól + 85 ° C-ig;
- A chip 8 pólusú DIP és SOIC csomagokban készül.
DS1307 - 8 tűs DIP (300 mm-től 7,62 mm-ig)
DS1307Z - 8 tűs SOIC (150 milligramm - 3,81 mm)
DS1307N - 8 tűs DIP (ipari)
DS1307ZN - 8 tűs SOIC (ipari)
DS1307 8 tűs DIP (300 milligramm)
DS1307 8 tűs SOIC (150 mil)
A VCC az elsődleges energiaforrás;
X1, X2 - 32,768 kHz-es kristály rezonátor csatlakoztatása;
VBAT - akkumulátor bemenet +3 V;
GND - az általános mínusz;
SDA - soros adatok;
SCL - soros szinkronimpulzusok;
SQW / OUT - kimeneti jel téglalap alakú impulzusokkal.
Ha a VCC alá csökken a VBAT. A DS1307 alacsony áramfelvételű akkumulátoros üzemmódra vált.
A bekapcsoláskor a DS1307 az akkumulátorról a Vcc-re vált, ha a Vcc értéke nagyobb, mint a VBAT + 0,2 V. A bemeneti jelek akkor kezdődnek meg, ha a Vcc meghaladja az 1,25 * VBAT értéket.
A 3. ábrán látható blokkdiagram Az 1. ábra az RTC fő elemeit mutatja soros interfésszel.
Ábra. 1. A DS1307 blokkdiagramja
VCC. GND - ezek a kimenetek működnek.
VCC a + 5V bemenet, ha a tápfeszültség 1,25 * VBAT fölött van. Az eszköz teljesen elérhető, és adatokat olvashat és írhat. Ha 3 V-os akkumulátort csatlakoztat a készülékhez, és a VCC értéke kisebb, mint 1,25 * VBAT. Az olvasás és az írás tilos, de az idő-referencia funkció továbbra is működik. Amint a VCC alá csökken a VBAT. A RAM és az RTC kapcsolja az akkumulátoros VBAT-ot.
A VBAT a hagyományos háromvoltos lítium elem vagy más áramforrás bemenete. A DS1307 normál működéséhez szükséges, hogy az akkumulátor feszültsége 2,0 tartományban legyen. 3,5 V. Lítium akkumulátor, 48 mA / h vagy annál nagyobb kapacitás nélkül áram nélkül, a DS1307-t több mint 10 éven keresztül támogatja 25 ° C-os hőmérsékleten.
SCL (Serial Clock Input) - a soros interfészen lévő adatok szinkronizálására szolgál.
SDA (soros adatbemenet / kimenet) - I / O-tű kétvezetékes soros interfészhez. Az SDA csap nyitott lefolyó és külső felhúzó ellenállást igényel.
SQW / OUT (négyszögletes hullám / kimeneti meghajtó - téglalap alakú impulzusjelzéssel ellátott jel) - ha be van kapcsolva, pl. Az SQWE bit 1-re van állítva, az SQW / OUT csatlakozó négy frekvenciájú (1 Hz, 4 kHz, 8 kHz, 32 kHz) négyzetes impulzusokat ad ki. Az SQW / OUT aljzat nyitott lefolyó és külső felhúzó ellenállást igényel. Az SQW / OUT úgy működik, mintha a VCC táplálja. és ha a VBAT hajtja.
X1, X2 - tűk egy szabványos kvarcrezonátorhoz 32,768 kHz frekvenciával. A belső óraáramkör 12,5 pF bemeneti kapacitású kvarcrezonátorral működik.
További részletes információkat az kiválasztása és elrendezése a kristály oszcillátor megtalálható példáját számalkalmazás 58 „vizsgálata a kvarcrezonátor valós idejű óra a Dallas” (Application Note 58 „Crystal szempontok Dallas Real-Time Clocks”). A DS1307-t 32,768 kHz-es frekvenciájú külső óra is el tudja látni. Ebben az esetben az X1 kimenet kapcsolódik a külső óra jeléhez, és az X2 kimenet nincs csatlakoztatva.
Az óra pontossága a kvarc rezonátor pontosságától és az óraáramkör kapacitív terhelésének és a kvarcrezonátor belső kapacitásának a pontosságától függ. További hiba lép fel a kvarc rezonátor frekvenciájának driftjével, ami a hőmérsékleti különbségeknek köszönhető. A külső áramkör zavarai és zavarai gyorsabb szinkronizálást eredményezhetnek.
További információkért olvassa el az alkalmazás például № 58 „vizsgálata a kvarcrezonátor a valós idejű óra Dallas” (Application Note 58 „Crystal szempontok Dallas Real-Time Clocks”). További információ látható példáját számalkalmazás 95 „Interfész DS1307 egy 8051-kompatibilis mikrokontroller” (Application Note 95 „Interfész a DS1307 egy 8051-kompatibilis mikrokontroller”).
Az óra és a naptár adatai a regiszter megfelelő bájtjainak olvasásával érhetők el. Az RTC regisztereket az 1. ábrán mutatjuk be. 3. Az idő és a naptár beállítása vagy inicializálása a regiszter megfelelő bájtjainak beírásával történik. Az idő- és naptárregiszterek tartalma bináris tizedes formátumú. A 0 regiszter 7. bitje az óra leállása (CH). Ha ez a bit 1-re van állítva, az óra ki van kapcsolva. Amikor 0-ra áll vissza, az óra be van kapcsolva.
Ne feledje, hogy ha bekapcsolja az áramellátást, az összes regiszter kezdeti állapota nincs megadva. Ezért a kezdeti inicializálás során kényszeríteni kell az óra generátort (bit CH = 0).
A DS1307 mind a 12 órás, mind a 24 órás üzemmódban működik. Az órajegyzék 6. bitje felelős a 12 vagy 24 órás üzemmód kiválasztásáért. Ha 1-re van állítva, a 12 órás mód van kiválasztva. Ebben az üzemmódban az 5. bit egy AM / PM bit, amelynek nagy logikai szintje jelentése PM. 24 órás üzemmódban az 5. bit egy kicsit a második tíz óra (20-23 óra).
Amikor egy START állapot jelenik meg a kétvezetékes buszon, az aktuális idő átkerül a második regiszterkészletbe. Az időadatok olvashatók ezekből a segédregiszterekből, miközben az óra tovább működhet. Ez kiküszöböli a DS1307 regiszterek újraolvasásának szükségességét az olvasás során történő tartalom frissítése esetén.
Ábra. 3. A DS1307 kronométer nyilvántartása
A vezérlőregiszter vezérli az SQW / OUT érintkező működését.
A DS1307 kétirányú kétirányú buszon keresztül támogatja az I2C kommunikációt. A buszra továbbítandó eszköz az adó, és az adatátvevő eszköz a vevő. Az adatátvitelre szolgáló eszközt masternek nevezik. A master által vezérelt eszközt slave-nek hívják. A mester soros órajelet (SCL) állít elő, vezérli a hozzáférést a buszhoz és START és STOP feltételeket generál. A DS1307 a buszon rabszolgaként működik. Az I2C protokollt használó tipikus buszkonfiguráció az 1. ábrán látható. 4.
Ábra. 4. Kétvezetékes busz tipikus konfigurációja
Az 1. ábrán. Az 5., 6. és 7. ábra részletesen bemutatja az adatátvitel folyamatát egy kétvezetékes buszon.
Az adatátvitel alapelvei az I2C buszon:
1) Az adatátvitel csak abban az esetben indítható, ha a busz üresjáratban van.
2) Az átvitel során az SDA vonalon lévő adatok csak akkor módosíthatók, ha az SCL vonal alacsony, különben az adatátvitel vezérlőjelként értelmezhető.
Így a következő buszállapotok lehetségesek:
- A busz nincs elfoglalva - az SDA és az SCL vonalakon a szint továbbra is magas.
- Az adatátvitel kezdete (START állapot) - az SDA vonal állapotát állítsa magasról alacsonyra, míg az SCL vonalon magas szinten.
- Az adatátvitel vége (STOP állapot) - az SDA vonal állapotát alacsonyról magasra változtatja, míg az SCL vonal magas.
- Helyes adatok - az SDA vonal állapota megfelelő adatokat jelenít meg, ha a START állapot után az SDA vonal állapota nem változik magas órajel alatt. A vonalon lévő adatoknak az alacsony időtartam alatt kell változniuk. Egy adatbillentyű impulzus.
Minden adatátvitel kezdeményezése a START állapot és a STOP állapot megszakítása. A START és STOP feltételek között átadott adatbájtok száma korlátlan, és a mester határozza meg. Az információ átvitele byte-byte, és minden byte vevő megerősíti a kilencedik bit (ACK). A kétvezetékes interfész specifikációja egy normál üzemmódot (100 kHz-es órajel frekvenciával) és egy gyors módot (400 kHz-es órajel frekvenciával) határoz meg. A DS1307 csak normál üzemmódban működik (100 kHz).
Megerősítve készüléket úgy húzza az alacsony SDA vezetéket a nyugtázás órajel úgy, hogy az SDA vezetéken stabil maradt alacsony szinten maradt a magas szintű időszakban az óra vonatkozó visszaigazolást. Természetesen figyelembe kell venni a beállítási és retenciós időket. A masternek az adatok végével jeleznie kell a slave-t, anélkül, hogy a slave-ből fogadott utolsó bájt megerősítő bitet generált volna. Ebben az esetben a slavenek magas szintű állapotban kell hagynia az adatvonalat, hogy a mester STOP állapotot hozzon létre.
* - olvasási / írási bit vagy iránybit
Ábra. 5. Adatátvitel kétvezetékes soros buszon keresztül
A bit állapotától függően kétféle adatátvitel lehetséges:
1) Adatátvitel a master adóról a slave vevőre.
2) Az adatokat a slave adóról a master vevőre továbbítják.
A DS1307 a következő két üzemmódban működhet:
1) Slave vevő üzemmód (DS1307 felvételi mód).
Ábra. 6. Adatrögzítés - slave receiver mód
2) Slave transmitter mód (DS1307 olvasási mód).
Az első bájtot ugyanúgy fogadják és feldolgozzák, mint a slave vevő üzemmódban. Azonban ebben az üzemmódban az iránybillentyű azt jelzi, hogy az átviteli irány fordított. A DS1307 soros adatokat továbbít az SDA vonalon keresztül, míg a soros szinkronimpulzusokat az SCL vonalra küldi. A START és STOP feltételek a soros átvitel elején és végén kerülnek felismerésre (lásd a 7. ábrát).
Ábra. 7. Adat olvasás - slave transmitter mód
Feszültség bármely terminálról földre: -0,5 V és +7,0 V.
Tárolási hőmérséklet: -55 ° C és + 125 ° C között.
Forrasztási hőmérséklet: 260 ° C DIP esetén 10 másodperces expozíciónál.
A felszíni szerelvényeket lásd a JPC / JEDEC szabvány J-STD-020A.
* Hacsak másképp nincs megadva
1. Az ICCS a VCC = 5,0 V és SDA, SCL = 5,0 V.
3. Ezen idő után először létrejön az első szinkronimpulzus.
4. A készülék belsőleg legalább 300 ns tartási időt kell biztosítania az SDA jelhez (figyelembe véve az SCL jel VIHMIN paraméterét) annak érdekében, hogy leküzdjék a határozatlan SCL lehulló peremterületet.
5. A tHD maximális értéke: A DAT csak akkor jelenik meg, ha a készülék nem húzza meg az SCL jel alacsony szintjét (tLOW).
6. CB - a buszvonal teljes kapacitása pF-ben.
7. ICCA - az SCL szinkronizálása maximális frekvencián (100 kHz).
8. VPF, VBAT = 3,0 V.
Ábra. 8. Időzítési diagram