BQ4845/BQ4845Y是带CPU管理器的并行RTC

特征

➤实时时钟以BCD格式计算秒到年

➤用于外部SRAM的带非易失性控制的片上电池备用切换电路

➤备份模式下时钟工作电流小于500nA

➤微处理器复位对VCC=VSS有效

➤具有可编程超时周期的独立看门狗定时器

➤电源故障中断警告

➤可编程时钟警报中断在备用电池模式下激活

➤可编程周期中断

➤电池电量低警告

一般说明

bq4845实时时钟是一个低功耗微处理器外围设备，它集成了一个时间时钟、一个100年日历和一个28针SOIC或DIP中的CPU管理器。bq4845是传真机、复印机、工业控制系统、销售终端、数据记录器和计算机的理想选择。

bq4845为32.768KHz石英晶体提供直接连接以及3V备用电池。bq4845采用条件芯片可输出（CEOUT）和电池电压输出（VOUT）管脚，实现了对外部SRAM的写保护和非易失性制作。备用单元为实时时钟供电，并在没有系统电压的情况下维护SRAM信息。

bq4845包含一个温度补偿参考和比较器电路，用于监测其电压供应的状态。当bq4845检测到超差情况时，它会生成一个中断警告，然后是一个微处理器重置。重置在VCC上升到允许范围内后，复位保持激活200毫秒，以允许电源和处理器稳定。

bq4845还有一个内置的看门狗定时器来监控处理器的运行。如果微处理器没有在编程超时时间内切换看门狗输入（WDI），bq4845将断言WDO和RST。WDI unconnected禁用看门狗计时器。

bq4845可以根据时钟警报条件或周期设置生成其他in-terrupts。报警中断可以设置为每秒一次到每月一次。可以在电池备份模式下激活警报，作为系统唤醒呼叫。对于速度超过每秒一次的中断，周期中断可以编程为30.5微秒到500毫秒。

插脚连接

管脚名称

A0–A3：时钟/控制地址输入

DQ0–DQ7：数据输入/输出

WE：写入启用

OE：输出启用

CS:芯片选择输入

CEIN：外部RAM芯片启用

CEOUT:条件RAM芯片启用

X1–X2：晶体输入

BC：备用电池输入

VOUT：备用电池输出

INT：中断输出

RST：微处理器复位

WDI：看门狗输入

WDO：看门狗输出

VCC:+5V电源

VSS：接地

功能描述

图1是bq4845的框图。以下章节描述了bq4845的功能操作，包括时钟接口、数据保持模式、上电复位定时、看门狗定时器激活和中断生成。

地址映射

bq4845提供16字节的时钟和控制状态寄存器。表1是bq4845寄存器的映射，表2描述了寄存器位。

时钟存储器接口

bq4845具有与标准SRAM相同的时钟/日历和控制信息接口。要读取和写入这些位置，用户必须将bq4845置于正确的模式并满足计时要求。

读取模式

每当OE（输出使能）低且CS（芯片选择）低时，bq4845处于读取模式。由4个地址输入指定的唯一地址定义要访问的16个时钟/日历字节中的哪一个。bq4845在tAA（地址访问时间）内的数据I/O管脚处提供有效数据。这发生在最后一个地址输入信号稳定并且满足CS和OE（输出启用）访问时间之后。如果不满足CS和OE访问时间，则在芯片选择访问时间（tACS）或输出启用访问时间（tOE）之后，有效数据可用。

注：*=未使用的位；不可编辑并读取为0。

对于有效的时间/日历范围，应将0设置为0。

BCD中的时钟日历数据。闰年自动调整。

PM/AM=1表示PM；PM/AM=0表示AM。

DSE=1启用夏令时调整。

24/12=1启用24小时数据表示；24/12=0启用12小时数据表示。

星期日编码为星期日=1到星期六=7。

有效电池的BVF=1。

STOP=1打开RTC；STOP=0在备份模式下停止RTC。

CS和OE控制八个三态数据I/O信号的状态。如果输出在tAA之前被激活，数据线将被驱动到一个不确定的状态，直到tAA。如果地址输入在CS和OE保持低位，输出数据对tOH（输出数据保持时间）保持有效，但在下一个地址访问之前不确定。

写入模式

无论何时我们和CS处于活动状态，bq4845都处于写模式。写入的开始是从后面出现的WE或CS的下降沿引用的。写操作被WE或CS的早期上升沿终止。地址必须在整个周期内保持有效。在启动另一个读或写循环之前，必须从CS或tWR1返回至少tWR2的high。

中的数据在写入结束前必须是有效的tDW，并且在写入结束后对tDH1或tDH2保持有效。在写入周期中，OE应该保持高电平，以避免总线争用；不过，如果输出总线已被低电平CS和OE激活，低电平则在下降后禁用输出tWZ。

读时钟

每秒一次，用户可访问的时钟/日历位置将从内部实时计数器同时更新。为防止在转换过程中读取数据，应停止对bq4845时钟寄存器的更新。通过设置控制寄存器E的更新传输抑制（UTI）位D3来停止更新。只要UTI位是1，就禁止对用户可访问的时钟位置的更新。一旦通过读取适当的时钟存储器位置检索到冻结的时钟信息，则应将UTI位重置为0，以便允许从内部计数器进行更新。由于内部计数器不是通过设置UTI位而停止的，因此读取时钟位置对时钟精度没有影响。一旦UTI位重置为0，内部寄存器在一秒钟内以正确的时间更新用户可访问的寄存器。在时钟更新期间发出的halt命令允许在冻结数据之前进行更新。

设置时钟

还必须使用UTI位来设置bq4845时钟。一旦设置好，就可以使用BCD格式的所需信息来写入位置。将UTI位重置为0将导致写入的值传输到内部时钟计数器，并允许在一秒钟内恢复对用户可访问寄存器的更新。

停止和启动时钟振荡器

bq4845时钟可编程为在断电前将停止设置为0，以在部件进入电池备用模式时关闭。如果使用bq4845的电路板要在存储中花费很长一段时间，则可以使用停止位来保持一些电池容量。当VCC降到VSO以下时，停止设置为1可保持时钟运行。当VCC大于VSO时，无论停止状态如何，bq4845时钟都会运行。

断电/通电循环

bq4845连续监测VCC是否超差。在电源故障期间，当VCC低于VPFD时，bq4845写保护时钟和存储寄存器。当VCC低于VBC（典型为3V）时，电源切换至BC。RTC操作和存储数据由有效的备用能源维持。当VCC高于VBC时，电源为VCC。VCC上升到VPFD以上后，tCSR时间继续写保护。

外部CMOS静态RAM由电池供电，使用来自bq4845的VOUT和芯片启用输出引脚。当电压输入VCC在电源故障期间切换时，芯片使能输出（CEOUT）被强制停用，而与芯片使能输入CEIN无关。

当VCC低于VPFD时，此活动无条件写入保护外部SRAM。如果在断电检测期间正在对外部SRAM进行存储器访问，则在存储器被写保护之前，该存储器周期将继续完成。如果存储器周期没有在时间tWPT内终止，芯片使能输出无条件地被驱动高，写保护被控制的SRAM。

当电源继续低于VPFD时，内部开关设备将VOUT强制送到外部备用能源。CEOUT被VOUT能源高举。

在通电期间，当VCC上升到备用电池输入电压源VOUT以上时，VOUT切换回5V电源。在电源达到VPFD后，CEOUT在时间tCER内保持非活动状态，与CEIN输入无关，以允许处理器稳定。

在功率有效运行期间，CEIN输入以小于12ns的传播延迟传递到CEOUT输出。

图2显示了外部RAM、电池和crystal的硬件连接。

一个bq4845提供一次备用能源输入。BC输入接受3V主电池，通常是某种锂化学物质。由于bq4845提供反向电池充电保护，因此不需要与电池串联的二极管或限流电阻器。为了防止在没有有效数据可保留时电池耗尽，VOUT和CEOUT通过电池的初始连接在内部与BC隔离。在VCC首次应用于VPFD之上之后，这种隔离被打破，并且备用单元为外部SRAM提供VOUT和CEOUT电源。

晶体应尽可能靠近X1和X2，并符合晶体规格表中的规格。使用指定的晶体，在室温下，bq4845 RTC将精确到每月一分钟以内。在没有晶体的情况下，32.768KHz的波形可以输入X1，X2接地。

上电复位

这个bq4845提供上电复位，在VCC通过VPFD后，上电复位将第一个引脚拉低，并在tRST上电时保持低。如果BC上有有效的蓄电池电压，则RST对于VCC=VSS仍然有效。

看门狗定时器

看门狗通过看门狗输入（WDI）监视微处理器的活动。要使用看门狗功能，请将WDI连接到总线或微处理器I/O线。如果WDI保持高或低的时间长于看门狗超时时间（默认为1.5秒），bq4845将断言WDO和RST。

看门狗输入

如果在看门狗期间看门狗输入（WDI）处发生状态变化（高到低、低到高或最小100ns脉冲），bq4845重置看门狗定时器。看门狗超时由寄存器B中的WD0WD2设置。bq4845通过电源循环维持看门狗超时编程。WD0-WD2的默认状态（没有有效的电池电量）为000或通电时为1.5s。表3显示了可编程看门狗超时率。重置后的看门狗超时时间等于编程的看门狗超时时间。

要禁用看门狗功能，请保留WDI浮动。内部电阻网络（WDI时的100kΩ等效阻抗）将WDI偏置至约1.6V。内部比较器检测到该电平并禁用看门狗定时器。当VCC低于电源故障阈值时，bq4845禁用看门狗功能，并断开WDI与其内部电阻网络的连接，从而使其高阻抗。

看门狗输出

在看门狗超时期间，如果在WDI处有转换或脉冲，则看门狗输出（WDO）保持高。当VCC低于电源故障阈值、电池备用模式启用或WDI开路时，bq4845禁用看门狗功能，WDO为逻辑高电平。在看门狗模式下，如果在看门狗超时期间在WDI处没有发生转换，则bq4845对复位超时期间t1断言RST。WDO变低，在WDI的下一个转换之前保持低。如果WDI无限期地保持高或低，RST将每t3秒产生脉冲（t1秒宽）。图3显示了看门狗计时。

中断

bq4845允许三个单独选择的中断事件在INT管脚上生成中断请求。这三个中断事件是：

*定期中断，可编程为每30.5微秒至500毫秒发生一次

*报警中断，可编程为每秒一次至每月一次

*电源故障中断，当bq4845检测到电源故障时，该中断可以被断言

周期、报警和电源故障中断由寄存器C（中断寄存器）中的单个中断启用位启用。当一个事件发生时，它在标志寄存器（寄存器D）中的事件标志位被设置。如果还设置了相应的事件启用位，则生成中断请求。读取标志寄存器清除所有标志位并使INT高阻抗。要重置标志寄存器，bq4845地址必须在寄存器D处保持稳定至少50ns，以避免意外重置。

周期性中断

中断寄存器程序中的位RS3–RS0周期中断的速率。用户可以用两种方式解释中断：轮询PF断言的标志寄存器，或者设置PIE，以便在bq4845设置周期标志时INT变为活动。读取标志寄存器重置PF位并将INT返回高阻抗状态。表4显示了周期率。

报警中断

寄存器1、3、5和7对实时闹钟进行编程。在每个更新周期中，bq4845将时钟寄存器中的日期、小时、分钟和秒与相应的报警寄存器进行比较。如果找到所有对应字节之间的匹配，则设置标志寄存器中的报警标志AF。如果用AIE启用报警中断，中断请求在INT上生成。通过读取标志寄存器清除报警条件。ALM1–ALM0在报警寄存器中，屏蔽每个报警比较字节。通过将ALM1（D7）和ALM0（D6）设置为1来屏蔽报警字节。根据表5，报警字节屏蔽可用于选择报警中断的频率。

当bq4845处于电池备份模式时，通过在中断寄存器中设置ABE，可以激活报警中断。通常情况下，在电池备份期间，内部引脚会变为高阻抗。但是，如果设置了ABE，当出现报警条件并且设置了AIE位时，INT将被驱动为低。由于AIE位在上电复位期间复位，因此在上电复位期间生成的警报仅更新标志寄存器。用户可以在启动期间读取标志寄存器，以确定在通电重置期间是否生成警报。

电源故障中断

当VCC下降到电源故障检测点时，电源故障标志PWRF被设置。如果还设置了电源故障中断启用位（PWRIE），则INT被断言为低。断电中断发生在bq4845产生复位和取消选择之前的tWPT。通电时清除PWRIE位。

电池电量低警告

bq4845检查电池是否通电。当电池电压约为2.1V时，标志寄存器中的电池有效标志BVF被设置为0，表示时钟和RAM数据可能无效。

笔记：

1、 我们被高举阅读周期。

2、 连续选择设备：CS=OE=VIL。

3、 地址在CS转换低之前有效或与之一致。

4、 OE=中档。

5、 连续选择设备：CS=VIL。

注：

1、CS或WE必须在地址转换期间处于高位。

2、 由于在此期间I/O可能处于激活状态（OE低），因此不得应用与输出相反极性的数据输入信号。

3、 如果OE高，则I/O引脚保持高阻抗状态。

4、 必须满足tWR1或tWR2。

5、 必须满足tDH1或tDH2。

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