一線式時(shí)鐘芯片DS2417的原理與應(yīng)用

DS2417是DALLAS公司生產(chǎn)的帶中斷的、可兼容一線式MicroLAN接口的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，其串行通信速率達(dá)16.3kbps，且中斷時(shí)間間隔可編程；它采用32位二進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器記錄時(shí)間，在25℃時(shí)，其時(shí)間準(zhǔn)確率為±2分鐘/月，可用2.5V～5.5V的電源供電。該芯片功耗很低，它僅吸收200nA的電流?？膳c多個(gè)DS2417或具有MicroLAN接口的一線式芯片并聯(lián)使用，CPU只需一根端口線就能與諸多一線式芯片通信，因此，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。

1 DS2417的引腳排列和內(nèi)部結(jié)構(gòu)

DS2417采用6引腳TSOC封裝，其引腳描述如表1所列。

表1 DS2417的引腳功能

DS2417的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被刻好的，它可以看作是該DS2417的地址序列碼；6位光刻ROM的排列是：開始8位（27H）為產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS2417自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+）；光刻ROM的作用是使每一個(gè)一線式器件的址都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)一線式芯片的操作。

對(duì)于一線端口，在ROM功能建立之間，時(shí)鐘的讀寫和控制功能是無法實(shí)現(xiàn)的?？偩€控制器必須首先提供下列4個(gè)ROM功能控制命令（8位）中的一個(gè)：
（1）讀ROM，命令字[33H]；
（2）匹配ROM，命令字[55H]；
（3）搜索ROM，命令字[F0H]；
（4）跳過ROM，命令字[CCH]。

如果多個(gè)器件連接在一線上，這些命令將對(duì)每個(gè)器件的64位ROM部分進(jìn)行操作，并選出一個(gè)特定器件以進(jìn)行下一步讀時(shí)鐘[66H]和寫時(shí)鐘[99H]操作的時(shí)鐘功能控制。而所有命令或數(shù)據(jù)的讀/寫均從最低位開始。

DS2417的5、6腳外接32.768MHz晶振，片內(nèi)振蕩器和分頻器可產(chǎn)生1Hz的時(shí)間基準(zhǔn)脈沖，可接入32位二進(jìn)制實(shí)時(shí)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器以完成對(duì)時(shí)間的計(jì)量。時(shí)間計(jì)數(shù)值采用雙緩沖結(jié)構(gòu)，時(shí)鐘功能控制命令僅對(duì)讀/寫緩沖器進(jìn)行操作，這樣可以防止實(shí)時(shí)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器更新時(shí)發(fā)生讀寫錯(cuò)誤。

由于DS2417芯片采用32位二進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器來記錄時(shí)間（溢出的記時(shí)時(shí)間長達(dá)136年），因此必須根據(jù)實(shí)際需要規(guī)定一個(gè)基準(zhǔn)（例如將32位全0規(guī)定為2000年1月1日午夜0時(shí)0分0秒），在此基礎(chǔ)上通過編程算依次讀出32位數(shù)值以獲得相應(yīng)的秒、分、時(shí)以及日、月、年等信息。如果老大哥忍氣吞聲時(shí)間信息較多，從編程的復(fù)雜程序看，不宜選用DS2417，而應(yīng)選擇其他帶日歷的時(shí)鐘芯片。

系統(tǒng)繼電后，DS2417芯片將停止工作，如果在VDD端接入備用電流，則DS2417可看和是非易失性、獨(dú)立連續(xù)工作的器件。