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特点：
➤设计用于智能主机控制器的多功能监控IC：
–为可充电电池提供准确的充电状态信息
–增强系统中的电源和充电管理
➤电源工作电压低至2.4 V；适用于单电池锂离子或锂极化应用
➤通过单线SDQ串行接口进行通信
➤将信号分解为3.05μVh
➤高精度库仑充放电电流积分
➤差动电流检测输入
➤自动和连续的偏移校准和补偿
➤32字节通用RAM、224字节闪存和8字节安全ID ROM
➤分辨率为0.25°K的内部温度传感器无需外部热敏电阻
➤可编程数字输出端口
➤当系统不存在时，电池组移除检测输入将IC置于休眠模式
➤高精度内部时基消除外部晶体振荡器
➤低功耗：
–工作：40微安
–睡眠：1.5微安
说明
bq2023是一款先进的电池监控芯片，能够精确测量可充电电池的充电和放电电流包装。预期对于电池组集成，bq2023包含了所有必要的功能，以构成手机、pda或其他便携式产品中精确电池气体计的基础。
气体测量是通过库仑计数完成的（即，测量输入到电池并随后从电池中取出的电荷）。bq2023通过测量蓄电池负极端子和蓄电池组负极触点之间的低值串联感测电阻器上的差分电压降来实现这一点。内部电压-频率转换器（VFC）将此电压转换为充电和放电计数。VFC能够解析低至3.05微伏的信号。通过使用充电、放电和自放电寄存器中的累积计数，智能主机控制器可以确定电池的充电状态信息。为了提高精度，bq2023连续测量和补偿VFC中的偏移误差。
bq2023与便携式系统中的主机控制器一起工作，以实现电池管理系统。主控制器解释bq2023数据，并将有意义的电池数据传送给最终用户或电源管理系统。SDQ单线总线结构允许多个bq2023同时存在于同一通信节点上。
bq2023提供224字节的闪存、8字节的安全ID ROM和32字节的RAM。当电池暂时短路或深度放电时，非易失性存储器保持格式化的电池监视器信息、识别码、保修信息或其他关键电池参数。
功能框图
详细说明
注册备份
RBI输入引脚与存储电容器或外部电源一起使用，在VCC低于最低工作电压时，为内部RAM和寄存器提供备用电压。
单线数据输入/输出端口
SDQ是一个单线串行通信接口端口。这种双向输入/输出将信息传送到主机系统。SDQ与Dallas半导体的1线接口兼容。
组件移除检测
低电平PDET输入将bq2023置于休眠模式，并关闭STAT管脚的开漏输出。
电流感应输入
bq2023通过监测和积分引脚SRP和SRN之间的电压降V（SR）来解释充放电活动。SRP输入连接到感测电阻器和蓄电池的负极端子。SRN输入连接到感测电阻器和组件的负极端子。V（SRP）<V（SRN）表示放电，V（SRP）>V（SRN）表示充电。
时间要求
典型特征
应用程序信息
功能描述
bq2023测量蓄电池负极端子和蓄电池组接地触点之间的低值串联感测电阻器上的差分电压降。内部VFC（电压-频率转换器）将此电压转换为充电和放电计数。VFC能够解析低至3.05微伏的信号。通过使用充电、放电和自放电寄存器中的累积计数，智能主机控制器可以确定电池的充电状态信息。为了提高精度，bq2023每小时自动校准一次，并每小时连续补偿VFC中的偏移误差。
通过一个单线接口命令协议访问bq2023的寄存器和控制，该协议包括将设备置于低功耗模式、硬件寄存器重置和闪存编程。
充放电计数操作
表1显示了bq2023的主要计数器和寄存器。bq2023将充电和放电计数累加到两个计数寄存器中，即放电计数寄存器（DCR）和充电计数寄存器（CCR）。DCR或CCR独立计数取决于引脚SRP和SRN之间的信号。
放电过程中，DCR和放电时间计数器（DTC）激活。如果（V–V）小于零，表示放电，则DCR以相当于每3.05μV-hr一次计数的速率计数，而DTC以每秒1.1378次计数（4096次计数=1小时）计数。例如，如果假设没有开始滚动故障诊断码寄存器，则引脚SRP和SRN之间的负24.42 mV信号每小时产生8000个DCR计数和4096个故障诊断码计数。
充电期间，CCR和充电时间计数器（CTC）处于活动状态。如果（V–V）大于零，表示充电，则CCR以相当于每3.05μV-hr一次计数的速率计数，而CTC以每秒1.1378次计数。在这种情况下，a+24.42mV信号每小时产生8000个CCR计数和4096个CTC计数（假设无侧翻）。
DTC和CTC是16位寄存器，它们在FFFF十六进制时翻转。如果发生翻转，则设置模式寄存器中的相应位，计数器以正常速率的1/256递增（每小时16个计数）。
对于自放电计算，自放电计数寄存器（SCR）在标称25°C下以相当于每小时1次计数的速率计数，并且大约每10°C增加一倍，直至60°C。自放电计数速率在25°C以下每10°C减少一半，直至0°C。SCR中的值有助于根据容量和存储确定电池自放电的估计温度条件。
低功耗睡眠模式
为了最小化功耗，bq2023提供了低功耗睡眠模式。表2显示了正常和休眠模式下的活动寄存器。
进入睡眠模式有两种方法。
充放电不活动导致的睡眠模式
如果电池电流（即SRP和SRN管脚之间的电压差）小于WOE阈值，并且设置了SLEN位（在mode/WOE寄存器中），并且SDQ管脚在大约一小时内没有通信活动，则bq2023进入睡眠模式。bq2023唤醒SDQ引脚上的从低到高或从高到低转换。SLEN位在上电复位期间设置。表2显示了可用的灾难阈值。
更改PDET输入后的睡眠模式
PDET输入还可以将bq2023置于睡眠模式。bq2023进入睡眠模式以响应PDET输入变低。无论SLEN位的状态如何（在MODE/WOE寄存器中），都会发生这种情况。为了唤醒bq2023，需要考虑以下几个条件：
*PDET上的从低到高转换将唤醒设备，如果
–SLEN=0，或
–SLEN=1，当PDET被拉低时设备处于唤醒状态。
–为确保正确的唤醒顺序，建议主机在SDQ引脚上启动从低到高或从高到低的转换。
*从低到高的转换不会唤醒设备，如果
–SLEN=1，当PDET被拉低时设备处于睡眠状态。
注意，在POR状态下，PDET信号应与Vcc相连。
当前检测偏移量
bq2023自动校准并补偿电流偏移。每小时进行一次自校准。
燃气表控制寄存器
主机维护充放电和自放电计数寄存器（CCR、CTC、DCR、DTC和SCR）。为了方便这一点，bq2023提供CLR寄存器来清除单个计数器或寄存器对。主机系统通过将相应的寄存器位写入1来清除寄存器。当bq2023完成清除操作时，CLR寄存器中的相应位将自动重置为0。清除DTC或CTC寄存器也会清除模式寄存器中相应的STC或STD位。
设备温度测量
bq2023通过寄存器对TEMPH-temp以°K为单位报告模具温度。有关详细信息，请参阅TMP寄存器描述。
寄存器接口
主机系统和bq2023之间的信息交换是通过数据寄存器接口进行的。见表4。寄存器组由271个位置地址空间组成，8位字节分为：
存储器
只读存储器
如表5所示，bq2023具有64位ID ROM。该数据字段和系列代码的48位可在工厂编程，具有唯一和安全的产品系列化。
闪光
表6显示了bq2023的224 x 8位闪存部分的内存映射。闪存配置为7个32字节的页面。为了修改flash，首先使用write data memory命令将数据写入通信缓冲器，然后通过从bq2023读取8位CRC（循环冗余检查）来验证数据是否正确接收。然后通过发出编程验证码将其编程为flash。有关读取和编程闪存的更多详细信息，请参阅本数据表的内存功能命令部分。
组件移除检测
PDET输入引脚可以检测到电池组从其供电的设备中取出。此外，它可以确保由STAT输出驱动的外部设备在卸下电池组后不处于活动状态。当PDET输入低时，bq2023立即进入睡眠模式并关闭STAT管脚的开漏输出。
SDQ串行通信
主机读取内存或寄存器，并通过分层命令结构对bq2023进行编程。图8说明了这个命令结构，并显示在寄存器或内存可以被读取或修改之前，ROM函数命令选择bq2023。命令的成功完成将选择或激活bq2023，使其能够响应进一步的命令。由bq2023发送和接收的所有字节首先被发送最低有效位。
为了验证从bq2023发送的数据，主机可以在接收到数据时从数据生成CRC值。将生成的值与bq2023发送的CRC值进行比较。如果两个CRC值匹配，则传输无错误。这个CRC的等价多项式函数是X8+X5+X4+1。
初始化和选定状态初始化
在SDQ pin被低驱动至少480微秒然后被高驱动之后，bq2023将发出存在脉冲。在存在脉冲被发送之后，bq2023被初始化。
挑选出来的
成功完成ROM函数命令后，bq2023处于选定状态。
ROM功能命令
图8说明了四个ROM函数命令。在ROM功能命令成功完成时，bq2023将响应存储器/状态功能命令。
只读存储器
当bq2023初始化时，读取ROM命令33 hex指示bq2023从最低有效位0开始按顺序发送64位ID ROM的内容。在bq2023发送第64位之后，bq2023处于选择状态。
匹配ROM
当bq2023初始化时，match ROM命令55 hex指示bq2023将接收到的下64位与其自己的ID ROM内容进行比较。如果每个接收到的位匹配，则选择bq2023。
搜索ROM
当bq2023初始化时，搜索ROM命令F0 hex指示bq2023发送ID ROM的每一位两次，但每次以不同的形式发送，然后接收一位。首先发送位的真值，然后发送位的补码。然后，bq2023接收一点。将接收到的位与真位进行比较。重复该过程，并且bq2023将接收到的所有比特与ID ROM的内容进行比较。如果接收到的比特与ID ROM的内容匹配，则选择bq2023。
跳过只读存储器
当bq2023初始化时，SKIP ROM命令CC hex指示选择bq2023。
记忆功能命令
六个内存功能命令允许读取所有寄存器、闪存和RAM，并允许修改闪存和RAM位置。有两种类型的读存储器命令，写数据存储器，程序配置文件字节命令和闪存擦除命令。bq2023仅在被ROM功能命令选择后才响应存储器功能命令。
读存储器页CRC
read memory/page CRC命令使用在32字节页边界处生成的8位CRC读取寄存器映射中所示的271个内存地址的一部分或全部。
图9中的流程图说明，当bq2023处于选定状态时，读取存储器/页面CRC命令C3 hex指示bq2023将接下来的两个字节（起始地址的低字节和高字节）加载到地址计数器中。地址和数据的单个字节首先被传送到最低有效位。命令字节和地址字节的8位CRC由bq2023计算和发送。当bq2023检测到用于读取时隙的开始帧时，它从地址计数器指示的271字节的数据存储器字段发送数据。在传输每个字节的数据后，地址计数器递增。如果到达页的末尾，bq2023计算并发送8位CRC，这是将所有数据字节从当前页的初始起始字节移到最后一个字节的CRC生成器的结果。一旦8位CRC被发送，数据就按照地址计数器的指示从存储器发送，此时地址计数器是下一页的开始。此序列将继续，直到发送最后一页及其附带的CRC。读存储器/页CRC命令序列可以通过发出复位脉冲在任何点终止。
读取存储器/字段CRC
read memory/field CRC命令使用在271字节寄存器映射末尾生成的8位CRC读取寄存器映射中所示的271个内存地址的一部分或全部。
图10中的流程图说明了bq2023处于选定状态的时间。读取存储器/字段CRC命令F0 hex指示bq2023将起始地址的下两个字节（低字节和高字节）加载到地址计数器中。地址和数据的单个字节首先被传送到最低有效位。命令字节和地址字节的8位CRC由bq2023计算和发送。当bq2023检测到读取时隙的开始帧时，它从地址计数器指示的271个可用寄存器字节发送数据。在传输每个字节的数据后，地址计数器递增。此过程重复，直到到达寄存器映射的结尾。在数据字段的末尾，bq2023计算并发送从初始起始字节到存储器的最后一个字节读取的所有数据字节的另一个8位CRC。
读取存储器/字段CRC命令序列可以通过发出复位脉冲在任何点终止。
写入数据存储器
write data memory命令对224字节的flash进行编程，并修改可以写入的RAM寄存器。数据首先写入通信缓冲区。编程flash时，在发出编程代码时，通信缓冲区的内容与flash memory字段的内容相加。编程前，flash中的数据显示为1s。当写入非flash寄存器时，bq2023将数据从通信缓冲区复制到要修改的字节中。
图11中的流程图说明，当bq2023处于选定状态时，写入数据存储器命令0F hex指示bq2023将接下来的两个字节（起始地址的低字节和高字节）加载到地址计数器中。八位数据传输到bq2023。地址和数据的单个字节首先被传送到最低有效位。bq2023基于写数据存储器命令、地址和数据计算并发送8位CRC。bq2023的最高起始地址是10F十六进制。
在验证CRC之后，主机发出编程代码5A hex。然后用地址寄存器指向的闪存字节的内容对通信缓冲区进行逻辑和运算。
注：如果地址大于DF或不等于101 hex，则不需要编程代码，因为写入是对RAM寄存器的。
然后，数据从flash传输回主机，以验证字节是否正确编程或写入。如果地址小于10F十六进制并且是可修改的位置，则下一字节的数据可以从主机发送到bq2023。bq2023通过加载地址寄存器的最低有效字节并在新数据中移位来计算8位CRC。然后发送该CRC进行验证。
写入数据存储器命令序列可以通过发出复位脉冲在任何点终止。
程序配置文件字节
程序配置文件字节为用户提供了一种方便的方法来区分bq2023所需的程序配置文件与其他类似产品。图12中的流程图说明，当bq2023处于选定状态时，程序配置文件字节99 hex指示bq2023发送值55 hex。
闪存擦除命令序列
flash erase命令擦除flash的各个页面。图13中的流程图说明了当ROM命令选择bq2023时，40十六进制将bq2023引导到擦除页面模式。然后，主机将表6中的16位页擦除码发送给要擦除的所需页。
命令字节和页代码的8位CRC由bq2023计算和发送。如果CRC是正确的，则主机随后发送代码5A hex以开始擦除。
bq2023寄存器
物理地址空间
bq2023解码的最高地址是0x011f。位于0x0020和0x00ff之间的物理寄存器在256字节边界上重复，从0x0120开始。对地址0x0120及以上的任何写操作都可能导致闪存和/或RAM的数据覆盖。
寄存器维护
主机系统负责注册维护。为了便于维护，bq2023有一个清除寄存器（TMP/CLR），它将特定计数器或寄存器对重置为零。主机系统通过将相应的寄存器位写入1来清除寄存器。当bq2023完成重置时，TMP/CLR寄存器中的相应位将自动重置为0，这将为主机节省额外的写入/读取周期。清除故障诊断码寄存器将清除标准位，并将故障诊断码计数率设置为每0.8789秒1个计数的默认值。清除CTC寄存器将清除STC位，并将CTC计数率设置为每0.8789秒1个计数的默认值。
寄存器描述
只读存储器
工厂编程的ID-ROM可以按照客户规范编程。
放电计数寄存器（DCRH/CRL0
包含放电计数的DCRH高字节寄存器（地址010F十六进制）和DCRL低字节寄存器（地址010E十六进制）在VSRP<VSRN时递增（1 LSB=3.05μV-hr）。这些寄存器继续计数超过FFFF十六进制，因此主机系统应进行适当的寄存器维护。设置DCR位时，TMP/CLR寄存器强制将DCRH和DCRL重置为零。
电荷计数寄存器（CCRH/CCRL）
包含电荷计数的CCRH高字节寄存器（地址010D hex）和CCRL低字节寄存器（地址010C hex）在VSRP<VSRN时递增（1lsb=3.05μV-hr）。这些寄存器继续计数超过FFFF十六进制，因此主机系统应进行适当的寄存器维护。当CCR位被设置时，TMP/CLR寄存器强制将CCRH和CCRL重置为零。
自放电计数寄存器（SCRH/SCRL）
SCRH高字节寄存器（地址010B十六进制）和SCRL低字节寄存器（地址010A十六进制）包含自放电计数。在bq2023的正常运行和休眠模式下，该寄存器不断更新。这些寄存器中的计数根据时间和温度递增。在20–30°C时，SCR计数为每小时1个计数，每10°C加倍一次，大于60°C（16个计数/小时）。每10°C低于20–30°C至低于0°C（1次/8小时）计数一半。这些寄存器继续计数超过FFFF十六进制，因此主机系统应进行适当的寄存器维护。当设置了SDR位时，TMP/CLR寄存器强制将SCRH和SCRL重置为零。在设备休眠期间，bq2023大约每小时唤醒一次，持续4秒，以保持自放电寄存器。
放电时间计数寄存器（DTCH/DTCL）
DTCH高字节寄存器（地址0109十六进制）和DTCL低字节寄存器（地址0108十六进制）确定VSRP<VSRN的时间长度，表示放电。这些寄存器中的计数以每小时4096个计数递增。如果DTCH/DTCL寄存器的计数继续超过FFFF hex，则STD位被设置在MODE/WOE寄存器中，指示滚动。一旦设置，DTCH和DTCL以每小时16个计数递增。
注：如果发生第二次滚动，则清除STD。访问bq2023的时间应比每170天清除一次DTCH/DTCL。当设置了故障诊断码位时，温度/清除寄存器强制将DTCH和DTCL重置为零。
充电时间计数寄存器（CTCH/CTCL）
CTCH高字节寄存器（地址0107 hex）和CTCL低字节寄存器（地址0106 hex）确定VSRP<VSRN的时间长度，表示电荷。这些寄存器中的计数以每小时4096个计数递增。如果CTCH/CTCL寄存器继续计数超过FFFF十六进制，则STC位设置在MODE/WOE寄存器中，表示翻转。一旦设定，CTCH和CTCL以每小时16个计数递增。
注：如果发生第二次滚动，则清除STC。访问bq2023的时间应比每170天清除一次CTCH/CTCL。当CTC位被设置时，TMP/CLR寄存器强制CTCH和CTCL复位为零。
模式，唤醒启用寄存器（MOE/WOE）
Mode/WOE寄存器（地址0105 hex）包含睡眠启用位、STC和STD位以及唤醒启用信息，如下所述：
RSVD ：BIT7是保留位，必须始终设置为0。该位在上电复位时被清除。
SLEN ：SLEN位允许bq2023进入睡眠模式。如果电池电流（即SRP和SRN管脚之间的电压差）小于WOE阈值，SLEN位被设置，并且SDQ管脚在大约一小时内没有通信活动，则bq2023进入睡眠模式。bq2023唤醒SDQ引脚上的从低到高或从高到低转换。SLEN位在上电复位期间或唤醒条件之后设置。
注：进入睡眠模式不清除此位。必须由主机清除。此位在上电复位期间设置。
STC和STD：慢时间充电（STC）和慢时间放电（STD）标志指示CTC或DTC寄存器是否已超过FFFF十六进制。STC设置为1表示CTC滚动；STD设置为1表示故障诊断码滚动。这些位在上电复位时处于不确定状态。
WOE[2..0]：唤醒输出启用（WOE）位（位3–1）设置唤醒启用信号水平。无论何时|VSRP–VSRN |<VWOE，SLEN位被设置bq2023将在SDQ pin上大约一小时不活动后进入睡眠模式。如果设置了SLEN，并且无论VSRP-VSRN电压如何，都没有SDQ活动，则将所有这些位设置为零将导致设备休眠。各种灾祸见表3价值观。全部在上电复位时，WOE位设置为1。
RSVD:BIT0是保留位，必须始终设置为0。该位在上电复位时被清除。
清除寄存器（CLR）
如下表所述，CLR寄存器（地址0104十六进制）中的位清除DCR、CCR、SCR、DTC和CTC寄存器，确定是否发生上电复位，并设置STAT pin的状态。
RSVD：保留以备将来使用。
POR：POR位（位6）表示上电复位已发生。当VCC低于POR电平时，设置该位。主机可以设置和清除此位，但设置无效。
STAT：STAT位（位5）设置STAT管脚的开漏输出状态。1关闭开漏输出，0打开输出。该位在上电复位时设置为1。
CTC：CTC位（位4）清除CTCH、CTCL寄存器和STC位。A 1清除相应的寄存器和位。寄存器被清除后，CTC位被清除。该位在上电复位时被清除。
故障诊断码：故障诊断码位（位3）清除DTCH、DTCL寄存器和STD位。A 1清除相应的寄存器和位。清除寄存器后，清除故障诊断码位。该位在上电复位时被清除。
SCR：SCR位（位2）清除SCRH和SCRL寄存器。将1写入该位将清除SCRH和SCRL寄存器。清除这些寄存器后，清除SCR位。该位在上电复位时被清除。
CCR：CCR位（位1）清除CCRH和CCRL寄存器。将1写入该位将清除CCRH和CCRL寄存器。在这些寄存器被清除后，CCR位被清除。该位在上电复位时被清除。
DCR：DCR位（位0）将DCRH和DCRL寄存器清除为0。将1写入该位将清除SCRH和SCRL寄存器。清除这些寄存器后，清除SCR位。该位在上电复位时被清除。
温度寄存器
TMPH寄存器（地址0103 hex）和TMPL寄存器（地址0102 hex）以十六进制格式报告模具温度，增量为0.25°K。这些只读温度寄存器的计数为1/0.25K。25°C（即298°K）下的读数为0x4A8 hex。
闪存擦除禁用（FED）寄存器
FED寄存器（地址101十六进制）包含禁用页面边界上的闪存擦除的位。当一个位被清除时，相应的flash页将不再被编程或擦除。一旦设置了禁用擦除页位，就不能将其清除。这个寄存器是一个flash寄存器，使用写存储器命令协议编程，它需要在CRC验证后发出程序代码5A hex。
RSVD：保留以备将来使用。
PAGE6：当设置为0时，PAGE6位禁用闪存位置C0到DF hex的编程/擦除。
PAGE5：当设置为0时，PAGE5位禁用闪存位置A0到BF hex的程序/擦除。
PAGE4：当设置为0时，PAGE4位禁用闪存位置80到9F十六进制的程序/擦除。
PAGE3：当设置为0时，PAGE3位禁用闪存位置60到7F十六进制的程序/擦除。
PAGE2：当设置为0时，PAGE2位禁用闪存位置40到5F十六进制的程序/擦除。
PAGE1：当设置为0时，PAGE1位禁用闪存位置20到3F十六进制的程序/擦除。
PAGE0：当设置为0时，PAGE0位禁用闪存位置00到1F hex的程序/擦除。
CRC生成
bq2023有一个8位CRC，存储在64位ROM的最高有效字节中。总线主控可以从64位ROM的前56位计算一个CRC值，并将其与bq2023中存储的值进行比较，以确定总线主控是否已无错误地接收到ROM数据。该CRC的等价多项式函数为：X8+X5+X4+1。CRC发生器电路如图14所示。
在某些条件下，bq2023还使用上面所示的相同多项式函数生成8位CRC值，并将该值提供给总线主节点，以验证从总线主节点到bq2023的命令、地址和数据字节的传输。bq2023接收用于写入存储器和闪存页擦除命令的数据字节。它为每个命令的命令、地址和数据字节计算一个8位CRC，然后将该值输出到总线主机以确认正确传输。类似地，bq2023为从总线主机接收的用于读取存储器命令的命令和地址字节计算8位CRC，以确认这些字节已被正确接收。
在使用CRC进行数据传输验证的每种情况下，总线主机必须使用上述多项式函数计算CRC值，并将计算值与存储在bq2023的64位ROM部分（用于ROM读取）中的8位CRC值或bq2023中计算的8位CRC值进行比较。CRC值的比较和继续操作的决定完全由总线主机决定。如果存储在bq2023中或由bq2023计算的CRC与总线主节点生成的值不匹配，则bq2023上没有阻止命令序列继续进行的电路。
包装信息
注：
A、所有线性尺寸单位均为毫米。
B、 本图如有更改，恕不另行通知。
C、 阀体尺寸不包括不超过0.15的飞边或突出部分。
D、 属于JEDEC MO-153。
