BQ4285是带NVRAM控制的实时时钟(RTC)

元器件信息   2022-11-21 09:36   182   0  


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特征

➤直接时钟/日历替换IBM®AT兼容计算机和其他应用程序

➤与DS1285功能兼容

-与MC146818A引脚配置非常匹配

➤114字节的一般非易失性存储器

➤自动备份和写入保护对外部SRAM的控制

➤160 ns周期时间允许快速总线操作

➤短时间运行时小于0.5微安的负载

➤14字节,用于时钟/日历和控制

➤日历,以星期几、月日、月日和年为单位,具有闰年自动调整功能

➤以秒、分和小时为单位的一天中的时间

-12小时或24小时格式

-可选日光节约调整

➤时钟和日历数据的BCD或二进制格式

➤可编程方波输出

➤三个可单独屏蔽在“中断”事件标志中:

-周期速率从122微秒到500毫秒

-一天一次,每秒报警一次,每天报警一次

-时钟更新周期结束

➤24针塑料浸渍或SOIC

一般说明

CMOS bq4285是一种低功耗微处理器外围设备,提供一个具有闹钟功能和电池操作的时钟和100年日历。其他特性包括三个可屏蔽的中断源、方波输出和114字节的通用非易失性存储器。

bq4285写在断电时保护时钟、日历和存储寄存器。然后备用电池维护数据并运行时钟和日历。

bq4285是IBM在兼容的com计算机和其他应用程序上完全兼容的实时时钟。唯一的外部组件是32.768kHz晶体和备用电池。

bq4285集成了一个电池备份控制器,使标准CMOS SRAM在断电时不易失。在电源故障期间,bq4285自动写入保护外部SRAM,并提供来自时钟备用电池的VCC输出。

方块图

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功能描述

地址映射

bq4285提供14字节的时钟和控制/状态寄存器以及114字节的一般非易失性存储器。图1显示了bq4285的地址映射。

更新周期

bq4285的更新周期为1秒。bq4285在每个更新周期结束时更新更新周期内时钟和日历位置的内容(见图2)。也可以在更新周期期间设置报警标志位。

bq4285将本地寄存器更新复制到主机处理器访问的用户缓冲区中。当1写入寄存器B中的更新传输抑制位(UTI)时,时钟和日历字节的用户副本保持不变,而相同字节的本地副本继续每秒更新一次。

寄存器A中的正在更新位(UIP)在更新周期开始之前设置为tBUC时间(见图2)。此位被清除,更新周期结束时设置更新完成标志(UF)。

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编程RTC

一天中的时间、警报和日历字节可以BCD或二进制格式写入(见表2)。

可以按照以下步骤对时间、警报和日历进行编程:

1、修改寄存器B的内容:

a、向UTI位写入1以防止RTC字节与用户缓冲区之间的传输。

b、将适当的值写入数据格式(DF)位,为所有时间、报警和日历字节选择BCD或二进制格式。

c、将适当的值写入小时格式(HF)位。

2、将新值写入所有时间、警报和日历位置。

3、清除UTI位以允许更新传输。

在下一个更新周期中,RTC以选定的格式更新所有10个字节。

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方波输出

bq4285将32.768kHz振荡器频率除以,以产生时钟和日历的1hz更新频率。分频器的13个抽头被馈送到16:1多路复用电路。该mux的输出被馈送到SQW输出和周期性中断生成电路。寄存器A的四个最低有效位RS0–RS3在13个抽头中选择(见表3)。方波输出通过将1写入寄存器B中的方波启用位(SQWE)来启用。

中断

bq4285允许三个单独选择的中断事件生成中断请求。这三个中断事件是:

*周期性中断,可编程为每122微秒至500毫秒发生一次

*报警中断,可编程为每秒发生一次至每天发生一次

*更新结束中断,发生在每个更新周期结束时

三个中断事件中的每一个都由寄存器B中的一个单独的中断启用位启用。当一个事件发生时,它在寄存器C中的事件标志位被设置。如果还设置了相应的事件启用位,则生成中断请求。寄存器C的中断请求标志位(INTF)随每个中断请求而设置。读取寄存器C清除所有标志位,包括INTF,并使INT高阻抗。

可以使用两种方法处理bq4285中断事件:

*启用中断事件,并使用中断请求输出调用中断服务例程。

*不启用中断,并使用轮询例程定期检查标志位的状态。

以下各节将详细介绍各个中断源。

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周期性中断

用于驱动SQW输出的mux输出还驱动中断生成电路。如果通过向寄存器C中的周期中断启用位(PIE)写入1来启用周期中断事件,则每122微秒到500毫秒生成一次中断请求。中断之间的周期由寄存器a中选择方波频率的相同位选择(见表3)。

报警中断

在每个更新周期中,RTC将小时、分钟和秒字节与三个相应的报警字节进行比较。如果找到所有字节的匹配,则将寄存器C中的报警中断事件标志位AF设置为1。如果启用报警事件,则生成中断请求。

通过将报警字节设置为“不关心”状态,可以将其从比较中删除。报警字节通过向其两个最重要的位中的每一位写入1来设置为“不关心”状态。“不关心”状态可用于选择报警中断事件的频率,如下所示:

■如果三个报警字节中没有一个是“不在乎”,则频率为每天一次,时、分、秒匹配。

■如果只有小时警报字节是“不在乎”,则频率为每小时一次,当分钟和秒匹配时。

■如果只有小时和分钟警报字节为“不在乎”,则频率为每分钟一次,当秒数匹配时。

■如果小时、分钟和秒报警字节为“不在乎”,则频率为每秒一次。

更新周期中断

在更新周期结束时,寄存器C中的更新周期结束标志位(UF)被设置为1。如果寄存器B的更新中断启用位(UIE)为1,寄存器B中的更新传输抑制位(UTI)为0,则在每个更新周期结束时生成中断请求。

访问RTC字节

更新周期中读取的时间和日历字节可能出错。访问时间和日历字节而不产生歧义的三种方法是:

■启用更新中断事件在更新周期结束时生成中断请求。中断处理程序在下一个更新周期开始之前最多有999ms的时间来访问时钟字节(参见图3)。

■轮询寄存器A中正在进行的更新位(UIP)。如果UIP=0,则轮询例程具有访问时钟字节的最少tBUC时间(见图3)。

■使用周期性中断事件生成中断请求每一个tPI时间,这样UIP=1总是发生在周期性中断之间。中断处理程序将有最少的tPI/2+tBUC时间来访问时钟字节(见图3)。

振荡器控制

当首次对bq4285施加功率且VCC高于VPFD时,通过将010模式写入寄存器a的位4到6来打开内部振荡器和分频器。11X模式打开振荡器,但保持分频器禁用。这些位的任何其他模式都会使振荡器关闭。

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断电/通电循环

bq4285连续监测VCC是否超差。在电源故障期间,当VCC低于VPFD(典型值为4.17V)时,bq4285写保护时钟和存储寄存器。当VCC低于VBC(典型为3V)时,电源切换至BC。RTC操作和存储数据由有效的备用能源维持。当VCC高于VBC时,电源为VCC。VCC上升到VPFD以上后,tCSR时间继续写保护。

外部CMOS静态RAM由电池供电,使用来自bq4285的VOUT和芯片启用输出引脚。当电压输入VCC在电源故障期间减慢时,芯片使能输出(CEOUT)被强制停用,而与芯片使能输入CEIN无关。

此活动无条件写入保护外部VCC低于VPFD时的SRAM。如果在断电检测期间正在对外部SRAM进行存储器访问,则在存储器被写保护之前,该存储器周期将继续完成。如果存储器周期未在时间tWPT内终止(最大30微秒),则芯片使能输出无条件地被驱动为高电平,写入保护受控SRAM。

当电源继续低于VPFD时,内部开关设备将VOUT强制送到外部备用能源。CEOUT被VOUT能源高举。

在通电期间,当VCC上升到备用电池输入电压源VOUT以上时,VOUT切换回5V电源。电源达到后,CEOUT在时间tCER(最大200ms)内保持不活动VPFD,独立于CEIN输入,允许处理器稳定。

在功率有效运行期间,CEIN输入以小于10ns的传播延迟传递到CEOUT输出。

图4显示了外部RAM的硬件连接。

bq4285提供一个主备用能源输入。BC输入接受3V主电池,通常是某种锂化学物质。为了防止在没有有效数据可保留时电池耗尽,VOUT和CEOUT通过电池的初始连接在内部与BC隔离。在VCC首次应用于VPFD之上之后,这种隔离被打破,并且备用单元为外部SRAM提供VOUT和CEOUT电源。

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控制/状态寄存器

无论更新周期的状态如何,bq4285的四个控制/状态寄存器都是可访问的(见表4)。

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注册程序:

■方波频率和周期事件率。

■振荡器操作。

寄存器A提供:

■更新周期的状态。

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这些位为SQW输出的周期性中断率选择13个频率中的一个,如表3所示。

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这三位控制振荡器和分配器级的状态。010模式通过打开振荡器并启用分频器来启用RTC操作。11X模式打开振荡器,但保持分频器禁用。写入010时,RTC在500毫秒后开始其第一次更新。

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此只读位在更新周期之前设置。当UIP等于1时,RTC更新周期可能正在进行。在每个更新周期结束时清除UIP。当寄存器B中的更新传输抑制(UTI)位为1时,该位也被清除。

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寄存器B启用:

■更新循环转移操作

■方波输出

■中断事件

■日光节约调整

寄存器B选择:

■时钟和日历数据格式

寄存器B的所有位都是读/写的。

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此位在下列情况下启用夏令时调整写给1:

■在10月的最后一个星期天,bq4285第一次递增超过1:59:59 AM,时间回落到1:00:00 AM。

■在4月的第一个星期天,时间从凌晨2:00:00提前到凌晨3:00:00。

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该位选择一天中的时间和报警时间格式:

1=24小时格式

0 =12小时格式

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该位选择表示时间、报警和日历字节的数字格式:

1 =二进制

0 =密件抄送

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此位启用方波输出:

1 =已启用

0 =禁用并保持低位

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由于更新结束中断事件,此位启用中断请求:

1 =已启用

0 =禁用

当UTI位等于1时,UIE位自动清除。

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该位启用报警中断事件引起的中断请求:

1 =已启用

0 =禁用

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由于周期性中断事件,该位启用中断请求:

1 =已启用

0 =禁用

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此位禁止将RTC字节传输到用户缓冲区:

1 =禁止传输并清除UIE

0=允许传输

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寄存器C是只读事件状态寄存器。

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这些位总是设置为0。

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此位在更新周期结束时设置为1。

读取寄存器C清除该位。

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当发生报警事件时,该位设置为1。读取寄存器C清除该位。

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PF-周期事件标志

此位设置为每次tPI为1,其中tPI是通过寄存器a中的RS0–RS3设置选择的时间段。读取寄存器C清除此位。

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当下列任一项为真时,此标志设置为1:

AIE=1和AF=1

PIE=1,PF=1

UIE=1,UF=1

读取寄存器C清除该位。

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寄存器D是只读数据完整性状态寄存器。

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这些位总是设置为0。

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1=有效备用能源

0=备用能源耗尽

当备用能源耗尽(VRT=0)时,不能保证RTC和存储寄存器的数据完整性。

订购信息

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包装信息

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注:A、所有线性尺寸单位为英寸(毫米)。

B、 本图如有更改,恕不另行通知。

C、 属于JEDEC MS–010。

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注:A、所有线性尺寸单位为英寸(毫米)。

B、 本图如有更改,恕不另行通知。

C、 属于JEDEC MS-011。

D、 属于JEDEC MS-015(仅限32针)。

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