- Timpul în timp real (RTC) numără secundele, minutele, orele, data lunii, lunii, zilei săptămânii și anului, cu o compensare a unui an de salt valabil până în 2100;
- 56-byte RAM non-volatile cu baterie pentru a stoca date de utilizator;
- interfață serială cu două fire;
- semnal de ieșire programabil cu impulsuri dreptunghiulare (pentru ceasornicarea dispozitivelor externe);
- detectarea automată a căderii de tensiune și circuitul de comutare la baterie;
- consumul este mai mic de 500 nA în modul în care bateria funcționează;
- intervalul temperaturii industriale: de la -40 ° C la + 85 ° C;
- Cipul este fabricat în pachete DIP și SOIC cu 8 pini.
DS1307 - DIP cu 8 pini (300 milli-inci la 7.62 mm)
DS1307Z - SOIC cu 8 pini (150 miligrame - 3,81 mm)
DS1307N - DIP cu 8 pini (industrial)
DS1307ZN - SOIC cu 8 pini (industrial)
DS1307 DIP cu 8 pini (300 miligrame)
DS1307 SOIC cu 8 pini (150 mil)
VCC este sursa principală de alimentare;
X1, X2 - conectarea unui rezonator de cristal de 32.768 kHz;
VBAT - intrare baterie +3 V;
GND - minus general;
SDA - date seriale;
SCL - impulsuri de sincronizare seriale;
SQW / OUT - semnal de ieșire cu impulsuri dreptunghiulare.
Dacă VCC scade sub VBAT. Dispozitivul DS1307 trece în modul de asistență pentru baterii cu curent scăzut.
Când sursa de alimentare DS1307 este comutată de la baterie la Vcc când Vcc depășește valoarea Vbat + Semnalele de intrare 0.2 V. sunt percepute când depășește 1,25 * Vcc VBAT.
Diagrama bloc din Fig. 1 prezintă elementele principale ale RTC cu o interfață serială.
Fig. 1. Diagrama bloc a DS1307
VCC. GND - aceste ieșiri sunt alimentate.
VCC este intrarea + 5 V. Când tensiunea de alimentare este mai mare de 1,25 * VBAT. Dispozitivul este pe deplin accesibil și puteți citi și scrie date. Atunci când o baterie de 3 V este conectată la dispozitiv, iar VCC este mai mică de 1,25 * VBAT. Citirea și scrierea sunt interzise, dar funcția de referință de timp continuă să funcționeze. De îndată ce VCC scade sub VBAT. Comutatorul RAM și RTC la bateria VBAT.
VBAT este intrarea pentru orice baterie standard litiu cu trei volți sau altă sursă de alimentare. Pentru funcționarea normală a DS1307, este necesar ca tensiunea bateriei să fie în intervalul 2.0. 3,5 V. Bateria litiu cu o capacitate de 48 mA / h sau mai mult în absența alimentării va susține dispozitivul DS1307 mai mult de 10 ani la o temperatură de 25 ° C.
SCL (Intrare ceas serial) - utilizat pentru sincronizarea datelor pe o interfață serială.
SDA (intrare / ieșire serie de date) - I / O pin pentru o interfață serială cu două fire. PIN-ul SDA este golit și necesită o rezistență externă de tracțiune.
SQW / OUT (pilot pătrat / ieșire - semnal cu impulsuri dreptunghiulare) - când este pornit, adică SQWE bit este setat la 1, ieșirea SQW / OUT produce impulsuri dreptunghiulare de la una dintre cele patru frecvențe (1 Hz, 4 kHz, 8 kHz, 32 kHz). Piulița SQW / OUT este deschisă și necesită o rezistență externă de tracțiune. SQW / OUT va funcționa ca și cum ar fi alimentat de VCC. și când este alimentat de VBAT.
X1, X2 - știfturi pentru un rezonator cuarț standard cu o frecvență de 32.768 kHz. Circuitul de ceas intern este proiectat să funcționeze cu un rezonator cuarț care are o capacitate de intrare de 12,5 pF.
Mai multe informații detaliate cu privire la selectarea și aranjarea oscilator de cristal poate fi găsit în exemplul de aplicare numărul 58, „Examinarea rezonator de cuarț pentru ceas de timp real al Dallas“ (Nota de aplicare 58, „Considerații de cristal cu Dallas Real-Time Ceasuri“). Dispozitivul DS1307 poate fi, de asemenea, tactat de un ceas extern cu o frecvență de 32.768 kHz. În acest caz, ieșirea X1 este conectată la semnalul ceasului extern, iar ieșirea X2 rămâne nesupusă.
Precizia ceasului depinde de precizia rezonatorului de cuarț și de precizia corespondenței dintre sarcina capacitivă a circuitului de ceas și capacitatea internă a rezonatorului cuarț. O eroare suplimentară va fi introdusă prin derularea frecvenței rezonatorului de cuart, care se datorează diferențelor de temperatură. Interferențele și zgomotul de la un circuit extern pot duce la o sincronizare mai rapidă.
Pentru mai multe informații, consultați exemplul de aplicare № 58 „Examinarea rezonator de cuarț pentru ceasul de timp real al Dallas“ (Notă de aplicare 58, „Considerații de cristal cu Dallas Real-Time Ceasuri“). Pentru mai multe informații puteți vedea în exemplul de aplicare a numărului 95, „interfațare DS1307 cu un microcontroler 8051-compatibil“ (Notă Application 95, „Interfatarea DS1307 cu un microcontroler 8051-compatibil“).
Informațiile din ceas și din calendar se obțin prin citirea octelor corespunzătoare din registru. Registrele RTC sunt prezentate în Fig. 3. Timpul și calendarul sunt setate sau inițializate prin scrierea octelor corespunzătoare din registru. Conținutul înregistrărilor de timp și calendar are un format zecimal binar. Bitul 7 al registrului 0 este oprirea ceasului (CH). Când acest bit este setat la 1, ceasul este oprit. Când se resetează la 0, ceasul este pornit.
Rețineți că atunci când alimentarea este pornită, starea inițială a tuturor registrelor nu este definită. Prin urmare, este necesară forțarea generatorului de ceas (bit CH = 0) în timpul inițializării inițiale.
DS1307 poate funcționa atât în moduri de 12 ore, cât și 24 de ore. Bitul 6 al registrului de ceasuri este responsabil pentru selectarea modului de 12 sau 24 de ore. Când este setat la 1, este selectat modul de 12 ore. În acest mod, bitul 5 este un bit AM / PM, cu un nivel logic ridicat, care înseamnă PM. În modul de 24 de ore, bitul 5 este un pic al doilea zece ore (20 - 23 ore).
Când apare o condiție START pe magistrala cu două fire, ora curentă este copiată în al doilea set de registre. Informațiile despre timp sunt citite din aceste registre auxiliare, în timp ce ceasul poate continua să funcționeze. Acest lucru elimină necesitatea re-citirii registrelor DS1307 în cazul actualizării conținutului lor în timpul citirii.
Fig. 3. Registrele cronometrului DS1307
Registrul de control este folosit pentru a controla funcționarea pinului SQW / OUT.
DS1307 suportă comunicarea I2C printr-o magistrală bidirecțională cu două fire. Dispozitivul care transmite date către magistrală este transmițătorul, iar dispozitivul care primește datele este receptorul. Dispozitivul care gestionează transferul de date se numește comandant. Dispozitivul comandat de comandant se numește sclav. Master-ul generează ceas serial (SCL), controlează accesul la magistrala și generează condiții START și STOP. DS1307 funcționează pe magistrală ca un robot. O configurație tipică a magistralei utilizând protocolul I2C este prezentată în Fig. 4.
Fig. 4. Configurarea tipică a unei magistrale cu două fire
În Fig. 5, 6 și 7 prezintă în detaliu procesul de transmisie a datelor pe o magistrală cu două fire.
Principiile de bază ale transmisiei de date pe magistrala I2C:
1) Transmisia de date poate fi inițiată numai atunci când busul este inactiv.
2) În timpul transmisiei, datele de pe linia SDA pot fi modificate numai atunci când linia SCL este scăzută, altfel schimbarea datelor va fi interpretată ca un semnal de control.
Astfel, sunt posibile următoarele stări de autobuz:
- Autobuzul nu este ocupat - pe liniile SDA și SCL nivelul rămâne ridicat.
- Începerea transferului de date (START START) - modifică starea liniei SDA de la înaltă la joasă, în timp ce pe linia SCL se află un nivel ridicat.
- Sfârșitul transferului de date (starea STOP) - modificați starea liniei SDA de la scăzut la înalt, în timp ce linia SCL este ridicată.
- Date corecte - starea liniei SDA reprezintă datele corecte dacă, după condiția START, starea liniei SDA nu se modifică în timpul unui nivel ridicat de ceas. Datele de pe linie trebuie să se schimbe în timpul perioadei cronometrice. Un impuls de ceas per bit de date.
Fiecare transfer de date este inițiat de starea START și terminat cu condiția STOP. Numărul de octeți de date transferați între condițiile START și STOP este nelimitat și este determinat de comandant. Informația este transmisă octet, iar fiecare receptor de octeți confirmă cu al nouălea bit (ACK). Specificația interfeței cu două fire definește un mod normal (cu o frecvență de ceas de 100 kHz) și un mod rapid (cu o frecvență de ceas de 400 kHz). DS1307 funcționează numai în modul normal (100 kHz).
Dispozitivul de confirmare ar trebui să tragă linia SDA până la nivelul scăzut în timpul ceasului de confirmare, astfel încât linia SDA să rămână stabilă scăzută în timpul perioadei de ceas înalt asociată confirmării. Desigur, timpul de stabilire și de reținere trebuie luate în considerare. Comandantul trebuie să semnaleze slave-ul cu sfârșitul datelor, fără a genera un bit de confirmare pe ultimul octet primit de la sclav. În acest caz, slave-ul trebuie să părăsească linia de date într-o stare de nivel înalt pentru a permite comandantului să genereze o stare STOP.
* - biți de citire / scriere sau bit de direcție
Fig. 5. Transmisia de date pe o magistrală de serie cu două fire
În funcție de starea bitului, sunt posibile două tipuri de transfer de date:
1) Transmiterea datelor de la emițătorul principal la receptorul slave.
2) Datele sunt transmise de la transmițătorul slave la receptorul principal.
DS1307 poate funcționa în următoarele două moduri:
1) Mod receptoare slave (modul de înregistrare DS1307).
Fig. 6. Înregistrarea datelor - modul receptor slave
2) Modul emițător slave (mod de citire DS1307).
Primul octet este recepționat și procesat în același mod ca în modul receptor slave. Cu toate acestea, în acest mod, bitul de direcție va indica faptul că direcția de transmisie este inversată. DS1307 transmite date seriale pe linia SDA în timp ce impulsurile de sincronizare sunt trimise către linia SCL. Condițiile START și STOP sunt recunoscute la începutul și la sfârșitul transmisiei seriale (a se vedea figura 7).
Fig. 7. Citirea datelor - modul transmițător slave
Tensiunea la orice terminal la masă: -0,5 V până la +7,0 V.
Temperatura de depozitare: -55 ° C până la + 125 ° C.
Temperatura de lipire: 260 ° C pentru DIP la o expunere de 10 secunde.
Pentru dispozitive de montare pe suprafață, consultați standardul JPC / JEDEC J-STD-020A.
* Dacă nu se specifică altfel
1. ICCS este indicat pentru VCC = 5,0 V și SDA, SCL = 5,0 V.
3. După această perioadă, este generat primul impuls de sincronizare.
4. Aparatul trebuie să se asigure că timpul de retenție internă de cel puțin 300 ns pentru semnalul SDA (parametrul semnal dat VIHMIN SCL) pentru a acoperi zona nedefinită a marginii posterioare a SCL.
5. Valoarea maximă a tHD: DAT ar trebui să apară numai dacă dispozitivul nu se întinde pe perioada inferioară (tLOW) a semnalului SCL.
6. CB - capacitate maximă a liniei de autobuz în pF.
7. ICCA - Sincronizarea SCL la frecvența maximă (100 kHz).
8. VPF măsurată la VBAT = 3,0 V.
Fig. 8. Diagrama de timp
Trimiteți-le prietenilor: