X1227
一概述
1.1 描述
X1227是一个带有时钟日历CPU监控电路和两路查询报警的实时时钟双端口的时钟和报警寄存器可保证时钟的工作即使是在读写操作期间也不失准确性 时钟/日历通过一批寄存器提供可控制和可读取的功能时钟使用一个低成本的32.768kHz的晶体作为输入可精密地用秒分钟小时日期星期月年来显示时间它可以自动调整闰年至2096年X1227有一个看门狗定时器有3个超时时间可供选择也可以关闭当看门狗超时时会激活 RESET复位引脚在V
降到低于固定门限时也会激活复位引脚当查询状态位监测到一个匹配时产生CC
两路报警
器件提供一个备用电源的输入脚这个V BACK脚可使器件使用一个不可充电的电池作为备用电源X1227有一个4K位的EEPROM阵列可用作某些用户配置数据的存储器它具有安全保密性这个存储器在主电源和备用电源全都失效时不受影响
1 2 特点
z2个查询报警
可设置秒分时日月或星期
z可选的看门狗定时器(0.25s, 0.75s, 1.75s，关闭)
z上电复位(250ms)
z低电压复位
z能与I2C兼容的2线接口
400kHz数据传输率
z具有内部切换电路的备用电源输入
z片内振荡器补偿
z512 x 8位EEPROM
64字节页面写方式
3位块锁保护
z低功耗CMOS
<1μA工作电流
<3mA有效电流EEPROM编程
<400μA有效电流EEPROM读
z典型非易失性写周期时间5ms
z高可靠性
z小型封装选项
8引脚SOIC8引脚TSSOP
13方框图
1 4 引脚排列及说明
引脚排列如下图
串行时钟SCL
SCL输入端被用来对所有输入和输出器件的数据进行计时该输入端的缓冲器总是激活的无门栅串行数据端SDA SDA是一个双向引脚用于向器件输入或输出数据它是一个漏极开路输出可以与其它漏极开路
或集电极开路输出端线或输入缓冲器总是激活的无门栅
漏极开路输出需要使用上拉电阻输出电路使用一个斜率控制的下拉来控制输出信号的下降时间电路被设计成400kHz速率的2线接口
V BACK
这个输入端为器件提供一个备用电源电压当V CC电源失效时V BACK为器件提供电源
RESET 输出—RESET
这是复位信号输出端这个信号告诉主处理器看门狗超时时间已到或是电压跌落到固定的V TRIP门限以下是一个漏极开路低有效输出端若该输出端未用则用5KΩ电阻上拉或接到V SS
X1, X2一次性奶茶杯
X1和X2脚分别为用作片内振荡器的反相放大器的输入和输出端需要一个32.768kHz石英晶体
建议使用Citizen CFS206-32.768KDZF型的晶体晶体的作用是为时钟/振荡器提供时间基准内部补偿电路也包括在组成一个完整的振荡器电路之内
图1 推荐晶体连接
二工作原理
21电源控制操作
电源控制电路接受V CC和V BACK输入当V CC< V BACK- 0.2V时电源控制电路将电源切换至V BACK当V CC 超过V BACK时它将切换回V CC
图2 电源控制过程
2 2 实时时钟工作
实时时钟RTC使用一个外部的32.768kHz石英晶体来保持精确的年月日星期时分秒RTC具有闰年校正和世纪字节时钟对少于31日的月也能校正时钟中还有一位可控制24小时格式或上午/下午格式当1227在V
和V BACK都失掉以后再上电时时钟即停止增加直到在时钟寄存器中至
CC
少写入一个字节
22 1 读实时时钟
通过一条读命令Read和在实时时钟寄存器中规定相应的地址可以读RTC用连续读方式可以读RTC 寄存器因为时钟是连续运行的而一次读操作需要一定的时间这就有可能在读操作过程中使时间改变本器件中由读命令将时间锁存在分离的锁存器中RTC数据输出之前在ACK位上的时钟下降沿以避免在读操作期间时间变化时钟则继续运行在读操作期间并不影响报警的产生
22 2 写实时时钟
向RTC寄存器写入可以设置时间和日期为了避免一次不完全的写操作改变当前时间可以在RTC 数据输入字节之前在ACK位上的时钟的下降沿时将当前时间值装载至单独的缓冲器中时钟继续运行新的串行输入数据取代缓冲器中的值这个新的RTC值由有效写操作序列结束时的停止stop位装载
回RTC寄存器一次无效的写操作将中止时间的更新并且缓冲器的内容被丢弃一次有效的写操作之后RTC将反映最近装载的数据该数据在停止(stop)位之后以第一个一秒时钟周期为开始RTC寄存器写正在进行的同时RTC继续更新时间并且在任何非易失性写操作时RTC继续运行向RTC写入单个字节并不影响其它字节
2 3 时钟/控制寄存器CCR
时钟/控制寄存器位于由EEPROM阵列分离出来的一个区域它只能跟随在从字节“1101111x”之后才能访问并且只能在地址[0000h:003Fh]读出或写入
访问CCR
CCR的内容可以通过向CCR中的任何地址直接以字节写或页面写操作来修改但是在向CCR除了状态寄存器写之前WEL和RWEL位必须用一个两步的序列来设置好见向时钟/控制寄存器写一节
CCR被分成5段它们是
1. Alarm 0 (8 字节)
2. Alarm 1 (8 字节)
3. Control (4 字节)
4. Real Time Clock (8 字节)
乙烯基涂料
5. Status (1 字节)
识别腕带
从第1至第3段是非易失性而第4和第5段是易失性的每个寄存器通过缓冲器进行读和写非易失性部分或RTC的计数器部分只有在RWEL被置位并且当一次有效的写操作和停止位之后才能更新每次只能对CCR的一个段进行连续读或页面写操作对另一段访问需要一次新的操作连续的读或写一旦到达段的末端将返回到段的开始再继续读或页面写可以在CCR的任何地址开始
第5段是一个易失性寄存器不需要先设置RWEL位再写状态寄存器第5段只支持单字节的读或写连续读或写该段将终止操作
任何时候通过完成一次在CCR中任何地址的随机读可以读出CCR的状态这将返回那个寄存器地址的内容其它的寄存器可通过完成一次连续读来读出读指令将所有的时钟寄存器的内容锁存到一个缓冲器因
此时钟的更新不改变被读出的时间对CCR的连续读不会导致从存储器阵列中输出数据在读结束时主机提供一个停止条件以结束操作并释放总线在读CCR之后地址保留在先前的地址+1
因而用户可以执行CCR的当前地址读并继续读下一个寄存器
表1 时钟/控制寄存器地址
2 4 报警寄存器
有两个报警寄存器它们的内容模仿RTC寄存器的内容但增加了使能位并排除了24小时时间的选择位使能位规定哪些寄存器可以用于报警寄存器和实时寄存器之间的比较例如
用户可以将X1227设置成每星期三的上午8:00报警也就是将EDWn EHRn和EMNn这三个使能位置1并将DWAn HRAn和MNAn这三个报警寄存器设置为8:00 AM 星期三
每天晚上9:30的报警由以下设置EHRn和EMNn使能位置1并将HRAn和MNAn寄存器设置为9:30PM
设置EMOn位结合其它使能位和特殊的报警时间用户可以建立在每年的同一时间触发一次的报警
当发生一次匹配时会设置一个报警标志只有通过查询AL0和AL1位来确定一次报警的发生
山人全息码
报警使能位位于特殊寄存器的MSB当所有的使能位都被置0时即无报警
25实时时钟寄存器
25 1 2000年Y2K
X1227有一个世纪字节当年字节从99变为00时它从19变为20Y2K字节只有19或20两个值
25 2 星期寄存器DW
该寄存器提供星期中的日期状态它用三位DY2至DY0来表示星期中的7天计数器不断地作的循环数字值分配到星期中的某日是任意的可以由系统软件设计者决定时钟缺省值规定0=星期天
25 3 时钟/日历寄存器YR MO DT HR MN SC
这些寄存器采用BCD码表示时间其中SC秒MIN分的范围为0至59HR时在带有AM
或PM显示H21位时为1至12或者为0至23当MIL=1DT日期为1至31MO月为1至12
YR年为0至99
25 4 24小时时间
如果HR寄存器中的MIL位为1则RTC使用24小时格式如果MIL位为0则RTC使用12小
金属表面喷涂时格式这时位H21用作AM/PM指示当H21为1显示PM时钟缺省为H21=0的标准时间
25 5 闰年
闰年加一个2月29日它是由年份数能被4除尽决定的年份数能被100除尽不是闰年除非它也能被400除尽这表明2000年是闰年而2100年不是X1227不校正2100年为闰年
2 6 状态寄存器SR
状态寄存器位于RTC区地址003Fh这是一个易失性寄存器它用来控制WEL和RWEL的写使能锁存和读两个电源状态和两个报警位这个寄存器独立于存储阵列和时钟/控制寄存器CCR
表2 状态寄存器SR
BAT: 电池供电易失性
这位置1表示器件由电池V
供电而不是由V CC这是由硬件置位/复位的只读位
提拉下水BACK
AL1, AL0: 报警位易失性
这两位显示报警1或报警2是否与实时时钟匹配如果有某一个匹配了则相应位被置1在状态寄存器SR读
操作中最后一个数据位的下降沿复位该标志注意当SR读时只有被置位的AL位会被复位在一次SR读操作期间发生的一次报警置位一个报警位并将保持置位到读操作完成之后
