在DS1371和DS1374實時時鐘中使用看門狗/報警計數(shù)器

達拉斯半導(dǎo)體提供兩種實時時鐘（RTC），DS1371和DS1374，它們利用32位計數(shù)器來保持時間。兩款器件還提供24位倒計時看門狗/報警計數(shù)器，可提供以下三種功能之一：周期性報警、看門狗定時器或SRAM。本應(yīng)用筆記旨在幫助客戶了解計數(shù)器的工作原理以及針對每種功能的配置。

計數(shù)器配置

輔助計數(shù)器映射到 2 線地址范圍 04-06h，命名法為 WD/ALM 計數(shù)器字節(jié) 0-2。這些地址映射到三個用于寫入的 8 位輸入寄存器和三個用于讀取的 8 位輸出寄存器。為了使用2線接口寫入器件，輸入數(shù)據(jù)被鎖存到與指定地址對應(yīng)的輸入寄存器中，然后將所有三個寄存器的內(nèi)容加載到24位計數(shù)器中。當計數(shù)器重新加載時，輸入寄存器用作24位種子寄存器。為了使用2線接口從器件讀取數(shù)據(jù)，計數(shù)器的內(nèi)容被鎖存到輸出寄存器中，并且對應(yīng)于指定地址的數(shù)據(jù)被發(fā)送到外部總線。這允許計數(shù)器連續(xù)遞減，而不會影響正在讀取的數(shù)據(jù)。圖 1 顯示了這些塊如何交互。

圖1.看門狗/報警計數(shù)器配置。

控制寄存器

控制寄存器用于配置DS1371和DS1374的看門狗/報警計數(shù)器。每個器件的寄存器幾乎相同，只有位3和4控制器件特定功能。以下各段詳細介紹了這兩個登記冊。

DS1371 控制寄存器

“EOSC-bar”（啟用振蕩器） - 當設(shè)置為邏輯 0 時，振蕩器啟動。當設(shè)置為邏輯 1 時，振蕩器停止。首次通電時，此位清晰（邏輯 0）。

WACE（看門狗/報警計數(shù)器啟用） - 設(shè)置為邏輯 1 時，WD/ALM 計數(shù)器將啟用。當設(shè)置為邏輯 0 時，WD/ALM 計數(shù)器被禁用，允許將 24 位用作 SRAM。首次通電時，此位清晰（邏輯 0）。

WD/“ALM-bar”（看門狗/報警計數(shù)器選擇） - 當設(shè)置為邏輯 0 時，計數(shù)器提供定期報警。當設(shè)置為邏輯1時，計數(shù)器提供一個看門狗定時器。首次通電時，此位清晰（邏輯 0）。

INTCN （中斷控制） - 當設(shè)置為邏輯 0 時，在 SQW/“INT-bar” 引腳上輸出方波。還必須啟用“EOSC-bar”位才能輸出方波。當設(shè)置為邏輯 1 時，狀態(tài)寄存器中的報警標志 （AF） 位置位 SQW/“INT-bar”輸出（前提是報警也已啟用）。首次通電時，此位清晰（邏輯 0）。

RS2 和 RS1（速率選擇） - 當方波啟用時，這些位控制方波輸出的頻率。表1顯示了可以使用RS位選擇的方波頻率。這些位都是在首次通電時設(shè)置的（邏輯1）。

表 1.方波輸出頻率

AIE（報警中斷啟用）

- 當設(shè)置為邏輯 1 時，此位允許狀態(tài)寄存器中的 AF 位置位 SQW/“INT-bar”（必須設(shè)置 INTCN）。當設(shè)置為邏輯或INTCN設(shè)置為邏輯0時，AF位不會啟動SQW/“INT-bar”信號。首次通電時，此位清晰（邏輯 0）。

DS1374 控制寄存器

僅定義與DS1371不同的位。

BBSQW（電池備份方波使能） - 當設(shè)置為邏輯 0 時，SQW 引腳為高阻抗，當 V抄送低于電源故障跳變點。當設(shè)置為邏輯 1 時，當 V抄送不存在，設(shè)備由 V 供電備份針。首次通電時，此位清晰（邏輯 0）。

WDSTR（看門狗復(fù)位轉(zhuǎn)向位） - 當設(shè)置為邏輯 0 時，如果 WD/“ALM-bar” = 1 且 WD/ALM 計數(shù)器達到 0，則在“RST bar”引腳上輸出 250ms 脈沖。當設(shè)置為邏輯1時，250ms脈沖輸出在“INT-bar”引腳上。首次通電時，此位清晰（邏輯 0）。

定期報警

如果需要定期報警，WACE 位設(shè)置為 1，WD/“ALM-bar”位設(shè)置為 0。然后，計數(shù)器的行為如下：

如果設(shè)置了控制寄存器中的AIE位，AF位在DS1371和DS1374的不同引腳上產(chǎn)生中斷。對于DS1371，如果INTCN位設(shè)置為1，則在SQW/“INT-bar”引腳上產(chǎn)生中斷。對于DS1374，在“INT-bar”引腳上產(chǎn)生中斷。

例如，DS1371可以配置為每周產(chǎn)生周期性中斷，方法是使能計數(shù)器進行周期性報警，加載計數(shù)器值為93A80h （7天x 24小時x 60分鐘x 60秒），并啟用SQW/“INT-bar”引腳進行中斷。

看門狗定時器

如果需要看門狗定時器，WACE 位和 WD/“ALM-bar”位均設(shè)置為 1。然后，計數(shù)器的行為如下：

對于DS1371，如果控制寄存器中的AlE和INTCN位設(shè)置，AF位在SQW/“INT-bar”引腳上產(chǎn)生250ms脈沖。此脈沖不能被截斷，當它完成時，AF標志被清除為0，SQW/“INT-bar”引腳返回到高阻抗狀態(tài)。

對于DS1374，AF位在“INT-bar”引腳或“RST-bar”引腳上產(chǎn)生250ms脈沖。控制寄存器中的WDSTR位選擇脈沖發(fā)生在哪個輸出引腳上。如果 WDSTR 為 0，則 250ms 脈沖出現(xiàn)在“RST-bar”引腳上，如果 WDSTR 為 1，則脈沖出現(xiàn)在“INT-bar”引腳上。無論哪種情況，脈沖都不能被截斷，當脈沖完成時，AF標志被清除為0，相應(yīng)的輸出引腳返回到高阻抗狀態(tài)。

例如，DS1374可以配置為復(fù)位在150ms周期內(nèi)不訪問看門狗定時器的微控制器。計數(shù)器作為看門狗定時器啟用，計數(shù)器加載值266h（0.15s / 0.000244s），并將脈沖引導(dǎo)至“RST-bar”引腳。

SRAM

如果不需要兩種計數(shù)器類型，則 24 位計數(shù)器可用作 3 字節(jié)靜態(tài) RAM。這是通過在控制寄存器中設(shè)置WACE位來實現(xiàn)的。

對于提供后備電源輸入的DS1374，只要電池或超級電容電壓在規(guī)格范圍內(nèi)，RAM就是非易失性的。

總結(jié)

由于看門狗/報警計數(shù)器在一個封裝中提供三種獨立的功能，DS1371和DS1374是適合各種應(yīng)用的高性價比器件。

審核編輯：郭婷