用DS1340-33替代ST M41T00

摘要：DS1340-33串行实时时钟(RTC)提供了引脚兼容、功能上(包括软件时钟校准功能)等同于ST Microelectronics M41T00的时钟/日历，包括软件时钟校准功能。

可直接用作替代产品，不需要对PC板和软件进行改动。实际上，DS1340-33是一款增强型产品，它具有更低的时间保持电压(从2.0V降至1.3V)，2线接口工作电压降至1.8V，2线总线速度增至400kHz，并可选择更小封装。此外，它还可以在VBACKUP引脚提供涓流充电功能，并具有振荡器终止标记位，这需要两个额外的寄存器。

封装

DS1340提供了两种封装选择，第一种是8引脚SO封装(宽150mil)，该封装形式与M41T00M6相同，如果DS1340用作第二货源器件，可选用这种封装形式；第二种是更小的8引脚µSOP封装，这种封装的具体尺寸可通过以下链接获得：http://pdfserv.maxim-ic.com/arpdf/Packages/g2018_001.pdf。

电特性

下表给出了DS1340-33与M41T00的电特性。

Parameter	DS1340-33			M41T00			Units
	Min	Typ	Max	Min	Typ	Max
Supply Voltage	2.97	3.3	5.5	2.0		5.5	V
Backup Supply Voltage	1.3		5.5	2.0	3.0	3.5	V
Power-Fail Voltage	2.70	2.8	2.97	VBAT - 0.70	VBAT - 0.50	VBAT - 0.20	V
Operating Current		120	200			300	µA
Standby Current		85	125			70	µA
Timekeeping Current, 2.97 to 5.5V, -40°C to +85°C		0.85	1.25		Not specified	Not specified	µA
Timekeeping Current, 3.3V, +25°C		0.8	1.0		0.8	1.0	µA

从表中数据可明显看出：DS1340-33在几个方面优于M41T00。

DS1340-33的电源电压范围较小，但是，选择DS1340的-3和-18版本可以获得更低的工作电压。总的来说，DS1340提供了三种工作电压范围：1.71V至1.89V、2.7V至3.3V和2.97V至5.5V。

DS1340-33的主要优势之一是具有更宽的后备电源电压范围。即使电压降到1.3V也能始终保持时间有效。采用超级电容器、利用内部涓流充电器充电，后备电源可以充电至电源电压。

DS1340-33提供固定的电压切换门限，该门限是电源在电源电压与后备电源之间进行切换的电压。M41T00的切换电压取决于后备电源电压。

3.3V供电、温度为+25°C 时，DS1340-33与M41T00的时间保持典型电流值相同。Dallas Semiconductor已经验证，DS1340-33的时间保持电流对于电压和温度的敏感程度要低于M41T00。因此，采用DS1340-33可以使用户在整个工作电压和温度范围内获得更低的时间保持电流。

寄存器图

DS1340与M41T00的寄存器地址表是相同的，所以不需要对现有的插槽进行固件的改动。通过两个附加寄存器，可以提供涓流充电器以及状态位(屏蔽)。这显然是针对不采用它们的系统而设计的。

图1. 寄存器图

Address	Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0	Function	Range
00H	EOSC	10 Seconds			Seconds				Seconds	00-59
01H	R/W	10 Minutes			Minutes				Minutes	00-59
02H	CEB	CB	10 Hours		Hours				Century/ Hours	0-1; 00-23
03H	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W	Day			Day	01-07
04H	R/W	R/W	10 Date		Date				Date	00-31
05H	R/W	R/W	R/W	10 Month	Month				Month	01-12
06H	10 Year				Year				Year	00-99
07H	OUT	FT	S	CAL4	CAL3	CAL2	CAL1	CAL0	Control
08H	TCS3	TCS2	TCS1	TCS0	DS1	DS0	ROUT1	ROUT0	Trickle Charger
09H	OSF	0	0	0	0	0	0	0	Flag

有关各个寄存器的详细资料请参考DS1340数据资料。

寄存器的数据块存取与ST器件相同。在对时间保持寄存器进行多字节存取的过程中，如果地址指针达到07h，则RTC与控制寄存器地址终止，并返回00h。

位于地址08h 和09h的附加寄存器是通过写入相应位置的地址指针进行访问的。在数据块存取模式中，地址顺序是08h、09h，然后地址指针返回00h。顺序与M41T00相同。

如果写入固件应用于任一RTC，附加寄存器可用来识别正在使用的器件。M41T00会混淆间隔为8的地址寄存器设置。也就是说，寄存器0可以在地址为0H、8H、10H、18H...时被访问。DS1340-33不存在这种问题，因为它在地址8H 与9H有独特的寄存器。在本应用笔记的末尾给出了识别所用RTC的流程图。

2线接口

DS1340-33支持2线接口的标准模式和固定模式，这意味着SCL时钟频率可以达到400kHz。M41T00仅支持标准模式，其频率最大值为100kHz。

结论

通过以上分析，DS1340-33不仅可以作为ST M41T00的第二货源器件，还具有很多改进之处，其中包括：主电源与后备电源具有更宽的工作电压范围、更小的封装尺寸以及更快的接口速度。此外，它还具有集成的涓流充电器与振荡器停止标记。

RTC识别流程图