一线式时钟芯片DS2417的原理与应用

DS2417是DALLAS公司生产的带中断的、可兼容一线式MicroLAN接口的实时时钟芯片，其串行通信速率达16.3kbps，且中断时间间隔可编程；它采用32位二进制秒计数器记录时间，在25℃时，其时间准确率为±2分钟/月，可用2.5V～5.5V的电源供电。该芯片功耗很低，它仅吸收200nA的电流。可与多个DS2417或具有MicroLAN接口的一线式芯片并联使用，CPU只需一根端口线就能与诸多一线式芯片通信，因此，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。

1 DS2417的引脚排列和内部结构

DS2417采用6引脚TSOC封装，其引脚描述如表1所列。

表1 DS2417的引脚功能

DS2417的内部结构如图1所示。光刻ROM中的64位序列号是出厂前被刻好的，它可以看作是该DS2417的地址序列码；6位光刻ROM的排列是：开始8位（27H）为产品类型标号，接着的48位是该DS2417自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+）；光刻ROM的作用是使每一个一线式器件的址都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个一线式芯片的操作。

对于一线端口，在ROM功能建立之间，时钟的读写和控制功能是无法实现的。总线控制器必须首先提供下列4个ROM功能控制命令（8位）中的一个：
（1）读ROM，命令字[33H]；
（2）匹配ROM，命令字[55H]；
（3）搜索ROM，命令字[F0H]；
（4）跳过ROM，命令字[CCH]。

如果多个器件连接在一线上，这些命令将对每个器件的64位ROM部分进行操作，并选出一个特定器件以进行下一步读时钟[66H]和写时钟[99H]操作的时钟功能控制。而所有命令或数据的读/写均从最低位开始。

DS2417的5、6脚外接32.768MHz晶振，片内振荡器和分频器可产生1Hz的时间基准脉冲，可接入32位二进制实时时钟计数器以完成对时间的计量。时间计数值采用双缓冲结构，时钟功能控制命令仅对读/写缓冲器进行操作，这样可以防止实时时钟计数器更新时发生读写错误。

由于DS2417芯片采用32位二进制秒计数器来记录时间（溢出的记时时间长达136年），因此必须根据实际需要规定一个基准（例如将32位全0规定为2000年1月1日午夜0时0分0秒），在此基础上通过编程算依次读出32位数值以获得相应的秒、分、时以及日、月、年等信息。如果老大哥忍气吞声时间信息较多，从编程的复杂程序看，不宜选用DS2417，而应选择其他带日历的时钟芯片。

系统继电后，DS2417芯片将停止工作，如果在VDD端接入备用电流，则DS2417可看和是非易失性、独立连续工作的器件。