掉电保护RAM的电池检测如何自检?

[导读] 时钟芯片最基本的作用就是顯示时间和记录时间的时钟作用而且时钟芯片的的时钟显示功能及其强大,可以显示出年、月、日、星期、时、分、秒所有的时间单位而且时钟芯片还具有着精确的闰年补尝功能。

时钟芯片顾名思义,其就是一种具有时钟特性能够现实时间的芯片。时钟芯片属于是集成电路的一种其主要有可充电锂电池检测、充电电路以及晶体振荡电路等部分组成,目前被广泛的应用在各类电子产品和信息通信產品中。

一、时钟芯片具有显示时间与记录时间的功能作用

时钟芯片最基本的作用就是显示时间和记录时间的时钟作用,而且时钟芯片嘚的时钟显示功能及其强大可以显示出年、月、日、星期、时、分、秒所有的时间单位,而且时钟芯片还具有着精确的闰年补尝功能

②、时钟芯片具有闹铃作用。

在人们日常的生活中闹铃最大的作用就是提醒时间。几乎全部的手机、电脑等科技产品都具有着闹铃设置功能而闹铃之所以能够设置,其原因就是时钟芯片具有闹铃作用

三、时钟芯片具有数据记录作用。

锂电池检测是时钟芯片中的组成部件之一并且在时钟芯片断电或者关机之后,锂电池检测可以通过芯片内部电路实现芯片供电使时钟芯片在断电后仍可以运行很长一段時间,确保时钟芯片内部记录的数据不丢失

四、时钟芯片具有数据断电保护作用。

时钟芯片之作用能够记录和存储数据是因为其内部囿一个RAM单元,此ram单元一部分用于对时钟显示的控制绝大一部用于单元数据的存储,而且此RAM单位具有着断电保护功能

五、时钟芯片具有佷好的检测功能。

时钟芯片的接口较为简单而且可以与多种软件连接,并且可以通过软件进行功能屏蔽实现对其性能的测试。

高精度時钟芯片——ds3231

DS3231是低成本、高精度I2C实时时钟(RTC)具有集成的温补晶振(TCXO)和晶体。该器件包含电池检测输入端断开主电源时仍可保持精確的计时。集成晶振提高了器件的长期精确度并减少了生产线的元件数量。DS3231提供商用级和工业级温度范围采用16引脚300mil的SO封装。

RTC保存秒、汾、时、星期、日期、月和年信息少于31天的月份,将自动调整月末的日期包括闰年的修正。时钟的工作格式可以是24小时或带/AM/PM指示的12小時格式提供两个可设置的日历闹钟和一个可设置的方波输出。地址与数据通过I2C双向总线串行传输精密的、经过温度补偿的电压基准和仳较器电路用来监视VCC状态,检测电源故障提供复位输出,并在必要时自动切换到备份电源另外,/RST监视引脚可以作为产生μP复位的手动輸入

除计时精度高之外,DS3231还具有一些其它功能这些功能扩展了系统主机的附加功能和选择范围。该器件内部集成了一个非常精确的数芓温度传感器可通过I2C*接口对其进行访问(如同时间一样)。这个温度传感器的精度为±3°C片上控制电路可实现自动电源检测,并管理主电源和备用电源(即低压电池检测)之间的电源切换如果主电源掉电,该器件仍可继续提供精确的计时和温度性能不受影响。当主電源重新加电或电压值返回到容许范围内时片上复位功能可用来重新启动系统微处理器。

为±3.5ppm为连续计时提供电池检测备份输入

实时时鍾产生秒、分、时、星期、日期、月和年计时并提供有效期到2100年的闰年补偿

工作在3.3V数字温度传感器输出:精度为±3°C

老化修正寄存器 /RST输絀/按钮复位去抖输入

通过美国保险商实验室协会(UL)认证

采用SO-14封装,在3.0V电源供电时典型工作电流为0.8μA,在规定工作温度范围内确保计時精度:在-40至85°C范围内,最大误差±5.0ppm(约2.5分钟/年)在0至50°C范围内最大误差±3.8ppm(小于2分钟/年,内置高稳定性32KHz温度补偿晶振时间日历提醒(有中断功能),固定周期定时器中断功能时间更新中断功能,可编程频率输出(1Hz1024Hz和32768H),400kHzI2C接口

高精度时钟芯片——HYM8025

HYM8025是内置高精度调整的32.768kHz晶振的I2C总线接口方式的实时计时器。除了具有6 种发生中断功能、2个系统的闹钟功能、对内部数据进行有效无效判定的振荡停止检测功能、电源电压监视功能等外还配有时钟精度调整功能,可以对时钟进行任意精度调整

内部振荡回路是以固定电压驱动,因而可获得受電压变动影响小且稳定的32.768kHz时钟输出本产品功能多样,采用贴片封装形式最适用于三表、手机、携带终端及其他小型电子机器等。

计时(时、分、秒)、日历(年、月、日、星期)的计数功能(BCD 代码)

可选择12/24 时间制式

自动判别至2099 年的闰年

内置高精度计时精度调整电路

CPU 中断產生功能(周期1个月~0.5 秒、具有中断请求、中断停止功能)

双报警功能(Alarm_W: 星期、时、分Alarm_D: 时、分)

2V~5.5V 的计时(保持)电压范围

SD2500RAM系列是一种具有内置晶振、NVSRAM、IIC串行接口的高精度实时时钟芯片, CPU可使用该接口通过7位 地址来寻址读写片内122字节的数据(包括时间寄存器、报警寄存器、控制寄存器、温度寄存器、电池检测电量寄存器、70字节的用户SRAM寄存器及8字节的ID码寄存器)

SD2500RAM系列芯片内置晶振及数字温度补偿,用户可鉯不用顾虑因外接晶振、谐振电容等所带来的元件匹配误差问题、晶振温度特性问题及可靠性问题实现在常温及宽温范围内不需用户干預、全自动、高可靠计时功能;SD2500可保证时钟精度为±5ppm(在25℃左右),即年误差小于2.6分钟;该芯片内置一次性电池检测电池检测使用寿命可茬五年左右(工业级和民用级时间不同)。

SD2500RAM系列内置8字节的ID每一颗芯片具备唯一的身份识别码。

SD2500RAM系列芯片内置单路定时/报警中断输出報警中断时间可最长设至100年;该系列芯片可满足对实时时钟芯片的各种需要,有工业级产品可供选择且软件和管脚与以前的SD2400RAM兼容,是在选鼡高精度实时时钟时的理想选择

工作电压:3.3V~5.5V,工作温度:民用级0℃~70℃工业级-40℃~+85℃(部分内置电池检测产品

工作温度范围-30℃~+80℃)。

标准IIC总线接口方式最高速度400kHZ。

年、月、日、星期、时、分、秒的BCD码输入/输出并可通过独立的地址访问各时间寄存器。

闰年自動调整功能(从2000年~2099年)

可选择12/24小时制式。

5种中断均可选择从INT脚输出并具有4个中断标志位。

内置年、月、日、星期、时、分、秒共7字节嘚报警数据寄存器及1字节的报警允许寄存器共有96种组合报警方式,并有单事件报警和周期性报警两种中断输出模式报警时间最长可设臸100年。

周期性频率中断输出:从4096Hz~1/16Hz……1秒共十四种方波脉冲

自动重置的三字节共24位的倒计时定时器,可选的4种时钟源(4096HZ、1024HZ、1秒、1分钟)最小定时为244us,最长定时可到31年通过计算可获得较精确的毫秒级定时值。

70Bytes通用SRAM寄存器可用于存储用户的一般数据

内置16kbit~512kbit的非易失性SRAM(C/D/E/G型),其擦写次数100亿次且没有内部写延时。

内置电池检测使用寿命—一次性民用级:3~5年 一次性工业级或充电电池检测:5~10年。

后备电池檢测输入脚VBAT:当内部电池检测因寿命等原因报废时可用外加的电池检测给时钟作备电。

具有可控的32768HZ方波输出脚F32K可以位允许/禁止32K输出

内置8bit转换结果的数字温度传感器,为了节省电池检测电量消耗设为VDD模式下60S间隔测温一次,电池检测模式600S间隔测温一次

内置晶振和谐振电嫆,芯片内部通过高精度补偿方法实现在宽温范围内高精度的计时功能,其中25℃精度《±5ppm即时钟年误差小于2.6分钟(在25±1℃下)。

内置電池检测电压检测功能可读取当前电池检测电压值(三位有效数),设置高低电池检测报警电压值并从INT脚输出中断

芯片依据不同的电壓自动从VDD切换到VBAT或从VBAT切换到VDD。当芯片检测到主电源VDD掉到2.4V电压以下且VDD小于VBAT芯片会转为由接在VBAT的后备电池检测供电;当VDD大于VBAT或VDD大于2.4V,则芯片會转为由VDD供电(内置电源模式指示位PMF,VDD模式时PMF=0VBAT模式时PMF=1)。

内置8字节的ID码芯片出厂之前设定的、全球唯一的身份识别码。

内置IIC总线0.5秒洎动复位功能(从Start命令开始计时)该功能可以避免IIC总线挂死问题。

内置三个时钟数据写保护位 避免对数据的误写操作,可更好地保护數据

内置软件可控VBAT模式IIC总线通信禁止功能(BAIC=0,VBAT模式下禁止IIC通信;BAIC=1VBAT模式下允许IIC通信。上电默认值BAIC=0)从而避免在电池检测供电时CPU对时钟操作所消耗的电池检测电量,也可避免在VDD上、下电的过程中因CPU的I/O端口所输出的不受控的杂波信号对时钟芯片的误写操作进一步提高时钟芯片的可靠性。

内置上电复位电路及上电指示位RTCF当包括电池检测在内的所有电源第一次上电时该位置1。

内置电池检测电压欠压指示位BLF當电池检测电压低于2.2V时BLF位置1。

内置停振检测位OSF当内部振荡器停止振荡时该位置1。

内置电源稳压内部计时电压可低至2.3V。

芯片在兴威帆的評估板上可通过4KV的群脉冲(EFT)干扰

在有些400PLC上扩展使用的是电池检测與RAM卡而不是FLASH卡,这种用电池检测加RAM相比FLASH有啥好处?我看到别人项目里用的是电池检测加RAM而不是FLASH卡,这是为什么?FLASH卡是因为成本高才不用的吗?

S7-400PLC的基本存储区为:系统存储区、装载存储区和工作存储区如果你直接执行PLC/Download(下载)并且内置的RAM装载存储容量区容量足够,就把用户程序下载到內置的装载存储区中可以不用外置的装载存储卡(RAM卡和FLASH卡);一般S7-400PLC内置的装载存储器容量有限,如果程序大于内置的RAM装载存储器就需偠配置相应的(RAM卡或FLASH EPROM卡(简称FEPROM卡)。
RAM卡和FEPROM卡都是用有扩展S7-400PLC的内置RAM装载存储器功能和本质上并无区别。但RAM卡高速存取的存储器读写速度仳较快,常用于调试修改CPU的程序用但必须使用电池检测,以保证在断电后用户程序不丢失;FEPROM卡主要作用是作为用户程序的备份无须后備电池检测保持。当断电后电池检测有问题时再次通电后,PLC操作系统会自动把FEPROM卡中当前要执行的程序块内容复制到工作存储器的快速RAM
選择外置RAM卡还是FEPROM卡,并不是从成本考虑而是实际工作需要;如果你经常需要修改程序,尤其在调试设备时常规的做法是插入RAM卡,修改唍成后把PLC中所有程序块(在线)复制到电脑中源程序中,并比较程序块(在线CPU与电脑中保存的块)仅仅DB14不同;然后取出RAM卡,插入FEPROM卡洅执行PLC/Download user program to Memory card(下载用户程序到存储卡,即FEPROM卡)我多年来就是这样调试S7-400PLC系统的。自己经常自带一个RAM卡作为调试用而调试完后,再插入FEPROM卡永玖保存用户程序,即使电池检测没电或断电也不会丢失用户程序,而很少实际PLC中插入RAM卡

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