本應(yīng)用筆記介紹如何使用DS1602或DS1603經(jīng)過時間計數(shù)器記錄電源循環(huán)信息。

引腳分配

描述

達拉斯半導(dǎo)體的DS1602和DS1603提供了一種簡化的硬件解決方案，用于保持時間和跟蹤系統(tǒng)的上電時間。DS1602和DS1603可由微處理器或微控制器使用簡單的軟件直接讀寫;但是，可以使用更具創(chuàng)造性的軟件算法來跟蹤年，月，日，星期幾，一天中的時間等。此外，DS1602/DS1603和適當(dāng)?shù)能浖部梢愿櫳想姇r間和上電周期數(shù)。

DS1602/DS1603中的連續(xù)計數(shù)器和上電計數(shù)器均為32位計數(shù)器，以秒為單位，可通過DS1602/DS1603三線串行接口讀寫。對于最基本的實現(xiàn)：

連續(xù)計數(shù)器將設(shè)置一次并遞增，直到達到最大值;

通電計數(shù)器最初將清除一次，然后遞增，直到達到最大值。

通過這兩個假設(shè)，每個計數(shù)器都能夠計數(shù)到最大值 （232-1） 秒，即 4.29 x 109秒（約136年）。

對于需要100+年連續(xù)計時能力的系統(tǒng)，可能需要整個32位計數(shù)器;但對于所需最大連續(xù)計數(shù)器時間可能約為5年的用戶，未使用的計數(shù)器位空間可以更好地用作存儲上電循環(huán)信息的存儲器位。

如圖1所示，DS1602/DS1603可以分區(qū)，提供連續(xù)時間計數(shù)器和上電時間計數(shù)器，可計數(shù)長達4.75年，剩余的較高位可用作讀/寫非易失性存儲器。

軟件實現(xiàn)需要使用三個寄存器，因此必須將第三個寄存器映射到可用的兩個寄存器中，如圖1所示。

下面是如何使用計數(shù)器完成此任務(wù)的示例。

圖1.將三個寄存器映射到兩個寄存器。

連續(xù)計數(shù)器地圖

位 1-24：保持為連續(xù)時基測量，最高可達 16.7 x 106秒或 0.53 年。

位 25：緩沖位或溢出位;當(dāng)連續(xù)時間計數(shù)器達到其最大值并且尚未被處理器讀取和重置時。該位還用于將寄存器的對應(yīng)部分與將用作存儲器位的部分分開。

位 26-28：連續(xù)運行時間的年數(shù) x 0.53。

位 29-32：電源循環(huán)次數(shù) x 128。這四個位用作寄存器，對于上電計數(shù)器的第26-32位中達到的每個完整計數(shù)，寄存器遞增一次。

通電柜臺地圖

位 1-24：保持為上電秒數(shù)的非易失性秒數(shù)測量值，最多可存儲 16.7 x 106 秒或 0.53 年。

位 25：緩沖位或溢出位;當(dāng)上電計數(shù)器達到其最大值且尚未被處理器讀取和復(fù)位時。該位還用于將寄存器的對應(yīng)部分與將用作存儲器位的部分分開。

位26-32：上電計數(shù)器的高7位是DS1602或DS1603上電周期數(shù)的1-127個存儲區(qū)。

在采用這一規(guī)則和適當(dāng)?shù)能浖惴ǖ那闆r下，DS1602/DS1603的獨立計數(shù)器保持上電時間和連續(xù)時間，而上電周期數(shù)和經(jīng)過時間年數(shù)x 0.53則保持在用作存儲器的計數(shù)器的高階位中。

這種實現(xiàn)方式要求微控制器必須準備每年至少讀/寫一次DS1602或DS1603。

用于連續(xù)時間跟蹤

當(dāng)連續(xù)計數(shù)器的較低 24 位超過 0.53 年并將位 25 設(shè)置為 1 時，控制器必須讀取連續(xù)計數(shù)器，確定位 25 的狀態(tài)，如果為 1，則清除位并將位 26-28 中的值增加半年。如果未設(shè)置第 25 位，則寄存器的較低 24 位尚未達到 0.53 年，并且可以繼續(xù)計數(shù)。

一旦位 26-28 中的值達到 111 或 7 x 0.53 年，連續(xù)時間計數(shù)器可以繼續(xù)在較低的 24 位中計數(shù)長達 1.06 年，加上位 25 中的 0.53 溢出，最大值為 9 x 0.53 年。

圖2.用于連續(xù)時間跟蹤。

用于上電時間跟蹤

當(dāng)上電計數(shù)器的下24位超過0.53年并將計數(shù)器的第25位設(shè)置為1時，控制器必須讀取上電計數(shù)器，確定位25的狀態(tài)，如果為1，則清除位并將值存儲在外部存儲器中，以便上電計數(shù)器可以繼續(xù)計數(shù)。DS1602/DS1603中以這種方式存儲的最長上電時間為2 x 0.53年。

圖3.用于上電時間跟蹤。

用于上電周期數(shù)跟蹤

使用DS1603或DS1602執(zhí)行此功能主要是一項軟件任務(wù)。當(dāng)最初使用起始值寫入或清除時，上電計數(shù)器的第25-32位必須設(shè)置為0。此后每次上電時，連接到DS1603的控制器或處理器必須讀取上電計數(shù)器，并檢查存儲在高電平7位中的值。如果該值小于 1111111，則控制器必須遞增該值并將其寫回 7 個高階位。如果高階位中的值1111111，則控制器必須將值設(shè)置為 0000000，讀取連續(xù)時間計數(shù)器的高 4 位中的值，將其遞增 1，然后將新值寫回高 4 位。利用這種軟件算法，DS1603或DS1602可用于記錄和存儲多達2，047次電源周期。

圖4.用于上電周期數(shù)跟蹤。

審核編輯：郭婷