MAXIM DS1243Y：64K NV SRAM 與幻影時(shí)鐘的完美結(jié)合

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，非易失性靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（NV SRAM）和實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）是兩個(gè)非常重要的組件。今天，我們要介紹的是 Maxim 公司的 DS1243Y，一款集成了 64K NV SRAM 和幻影時(shí)鐘功能的芯片，它為電子設(shè)備提供了可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和精確的時(shí)間記錄解決方案。

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1. 產(chǎn)品特性

1.1 實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能

DS1243Y 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘能夠精確跟蹤百分之一秒、秒、分鐘、小時(shí)、天、日期、月份和年份等信息。它還具備自動(dòng)閏年補(bǔ)償功能，有效期至 2100 年，確保時(shí)間記錄的準(zhǔn)確性。

1.2 64K NV SRAM

該芯片擁有 8K x 8 的 NV SRAM，可直接替代易失性靜態(tài) RAM 或 EEPROM。嵌入式鋰能源電池能夠維持日歷操作并保留 RAM 數(shù)據(jù)，即使在斷電的情況下，數(shù)據(jù)也能保存超過(guò) 10 年。

1.3 其他特性

• 標(biāo)準(zhǔn) 28 引腳 JEDEC 引腳排列，方便與其他電路集成。
• 全 ±10% 的工作范圍，適應(yīng)不同的電源電壓。
• 在 +25°C 時(shí)，時(shí)鐘精度優(yōu)于 ±1 分鐘/月。
• 鋰能源電池在首次通電前處于電氣斷開(kāi)狀態(tài)，以保持其新鮮度。

2. 訂購(gòu)信息

DS1243Y 有多種封裝可供選擇，其中 DS1243Y - 120+ 適用于 0°C 至 +70°C 的溫度范圍，采用 28 引腳 EDIP（0.720a）封裝，“+” 表示該封裝為無(wú)鉛/RoHS 兼容封裝。

3. 引腳配置與描述

3.1 引腳配置

DS1243Y 的引腳配置采用標(biāo)準(zhǔn)的 28 引腳 JEDEC 引腳排列，包括復(fù)位輸入（RST）、地址輸入（A0 - A12）、數(shù)據(jù)輸入/輸出（DQ0 - DQ7）、芯片使能（CE）、輸出使能（OE）、寫(xiě)使能（WE）等引腳。

3.2 引腳描述

每個(gè)引腳都有其特定的功能，例如：

• RST：低電平有效復(fù)位輸入，內(nèi)部有上拉電阻連接到 VCC。
• CE：低電平有效芯片使能輸入，用于選擇芯片。
• OE：低電平有效輸出使能輸入，控制數(shù)據(jù)輸出。
• WE：低電平有效寫(xiě)使能輸入，用于寫(xiě)入數(shù)據(jù)。

4. 工作模式

4.1 RAM 讀模式

當(dāng)寫(xiě)使能（(overline{WE})）無(wú)效（高電平）且芯片使能（(overline{CE})）有效（低電平）時(shí)，DS1243Y 執(zhí)行讀周期。13 個(gè)地址輸入（A0 - A12）指定要訪問(wèn)的 8192 字節(jié)數(shù)據(jù)中的哪一個(gè)。在最后一個(gè)地址輸入信號(hào)穩(wěn)定后的 (t_{ACC})（訪問(wèn)時(shí)間）內(nèi)，有效數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在八個(gè)數(shù)據(jù)輸出驅(qū)動(dòng)器上。

4.2 RAM 寫(xiě)模式

當(dāng)?shù)刂份斎敕€(wěn)定后，(overline{WE}) 和 (overline{CE}) 信號(hào)處于有效（低電平）狀態(tài)時(shí)，DS1243Y 進(jìn)入寫(xiě)模式。寫(xiě)周期由 (overline{CE}) 或 (overline{WE}) 的后一個(gè)下降沿開(kāi)始，由 (overline{CE}) 或 (overline{WE}) 的前一個(gè)上升沿結(jié)束。在寫(xiě)周期內(nèi)，所有地址輸入必須保持有效。

4.3 數(shù)據(jù)保留模式

DS1243Y 在 (V{CC}) 大于 (V{TP}) 時(shí)提供完整的功能，并在 4.25V 時(shí)進(jìn)行寫(xiě)保護(hù)。在沒(méi)有 (V{CC}) 的情況下，無(wú)需額外的支持電路即可保持?jǐn)?shù)據(jù)。當(dāng)電源電壓下降時(shí)，RAM 會(huì)自動(dòng)進(jìn)行寫(xiě)保護(hù)，所有輸入變?yōu)?“無(wú)關(guān)” 狀態(tài)，所有輸出為高阻抗。當(dāng) (V{CC}) 降至約 3.0V 以下時(shí)，電源切換電路將鋰能源電池連接到 RAM 以保留數(shù)據(jù)；當(dāng) (V{CC}) 上升到約 3.0V 以上時(shí)，電源切換電路將外部 (V{CC}) 連接到 RAM 并斷開(kāi)鋰能源電池。當(dāng) (V_{CC}) 超過(guò) 4.5V 時(shí)，RAM 可恢復(fù)正常操作。

5. 幻影時(shí)鐘操作

5.1 模式識(shí)別

與幻影時(shí)鐘的通信通過(guò)對(duì) 64 位串行位流的模式識(shí)別來(lái)建立。必須執(zhí)行 64 個(gè)連續(xù)的寫(xiě)周期，在 DQ0 上提供正確的數(shù)據(jù)，以匹配該模式。在識(shí)別 64 位模式之前的所有訪問(wèn)都指向內(nèi)存。

5.2 數(shù)據(jù)傳輸

識(shí)別成功后，接下來(lái)的 64 個(gè)讀或?qū)懼芷趯⑻崛』蚋禄糜皶r(shí)鐘中的數(shù)據(jù)，同時(shí)禁止內(nèi)存訪問(wèn)。數(shù)據(jù)傳輸由芯片使能（(overline{CE})）、輸出使能（(overline{OE})）和寫(xiě)使能（(overline{WE})）控制。

5.3 寄存器信息

幻影時(shí)鐘信息包含在 8 個(gè) 8 位寄存器中，每個(gè)寄存器在 64 位模式識(shí)別序列完成后按順序逐位訪問(wèn)。更新幻影時(shí)鐘寄存器時(shí)，每個(gè)寄存器必須以 8 位為一組進(jìn)行處理，否則可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果。

6. 電氣特性

6.1 絕對(duì)最大額定值

DS1243Y 的絕對(duì)最大額定值包括引腳電壓范圍、工作溫度范圍、存儲(chǔ)溫度范圍和引腳焊接溫度等。在使用時(shí)，必須確保不超過(guò)這些額定值，以避免損壞芯片。

6.2 推薦工作條件

推薦的工作條件包括電源電壓、輸入邏輯電平、直流電氣特性和交流電氣特性等。在這些條件下，芯片能夠正常工作并保證性能。

6.3 電容特性

芯片的輸入電容和輸入/輸出電容在 (T_{A}= +25^{circ}C) 時(shí)的典型值為 5 - 10 pF。

7. 應(yīng)用注意事項(xiàng)

7.1 焊接與清洗

DS1243Y 可以通過(guò)傳統(tǒng)的波峰焊技術(shù)進(jìn)行焊接，但要確保鋰能源電池的溫度不超過(guò) +85°C。焊接后可以使用水洗技術(shù)進(jìn)行清洗，但應(yīng)避免使用超聲波振動(dòng)。

7.2 電池備份

在電池備份模式下，嚴(yán)禁出現(xiàn)任何幅度的負(fù)下沖。

總結(jié)

MAXIM DS1243Y 是一款功能強(qiáng)大的芯片，它集成了 64K NV SRAM 和幻影時(shí)鐘功能，為電子設(shè)備提供了可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和精確的時(shí)間記錄解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)其電氣特性和應(yīng)用注意事項(xiàng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以確保芯片的正常工作和性能。你在使用類(lèi)似芯片時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。