一線式時鐘芯片DS2417的原理與應用

DS2417是DALLAS公司生產的帶中斷的、可兼容一線式MicroLAN接口的實時時鐘芯片，其串行通信速率達16.3kbps，且中斷時間間隔可編程；它采用32位二進制秒計數器記錄時間，在25℃時，其時間準確率為±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。可與多個DS2417或具有MicroLAN接口的一線式芯片并聯使用，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，可節省大量的引線和邏輯電路。

1 DS2417的引腳排列和內部結構

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的內部結構如圖1所示。光刻ROM中的64位序列號是出廠前被刻好的，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）為產品類型標號，接著的48位是該DS2417自身的序列號，最后8位是前面56位的循環冗余校驗碼（CRC=X8+X5+X4+）；光刻ROM的作用是使每一個一線式器件的址都各不相同，這樣就可以實現一根總線上掛接多個一線式芯片的操作。

對于一線端口，在ROM功能建立之間，時鐘的讀寫和控制功能是無法實現的。總線控制器必須首先提供下列4個ROM功能控制命令（8位）中的一個：
（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]。

如果多個器件連接在一線上，這些命令將對每個器件的64位ROM部分進行操作，并選出一個特定器件以進行下一步讀時鐘[66H]和寫時鐘[99H]操作的時鐘功能控制。而所有命令或數據的讀/寫均從最低位開始。

DS2417的5、6腳外接32.768MHz晶振，片內振蕩器和分頻器可產生1Hz的時間基準脈沖，可接入32位二進制實時時鐘計數器以完成對時間的計量。時間計數值采用雙緩沖結構，時鐘功能控制命令僅對讀/寫緩沖器進行操作，這樣可以防止實時時鐘計數器更新時發生讀寫錯誤。

由于DS2417芯片采用32位二進制秒計數器來記錄時間（溢出的記時時間長達136年），因此必須根據實際需要規定一個基準（例如將32位全0規定為2000年1月1日午夜0時0分0秒），在此基礎上通過編程算依次讀出32位數值以獲得相應的秒、分、時以及日、月、年等信息。如果老大哥忍氣吞聲時間信息較多，從編程的復雜程序看，不宜選用DS2417，而應選擇其他帶日歷的時鐘芯片。

系統繼電后，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、獨立連續工作的器件。