DS2131M内置微机电系统(MEMS)谐振电路的时钟方案

    该文介绍了Maxim的几款实时时钟(RTC)芯片，列出了DS3231、DS3232、DS3234、DS32B35和DS32C35之间的性能差异，以帮助用户找到最合适的解决方案。重点讨论了DS2131M内置微机电系统(MEMS)谐振电路的时钟方案，用于替换晶振方案。

    Maxim是实时时钟(RTC)产品的引领者，已经设计了多款在市场上炙手可热的实时时钟产品。这些产品提供完全集成的高精度、温度补偿RTC方案。多数情况下，RTC的精度主要取决于晶振频率随温度的变化。因此，对晶体进行高精度的温度补偿能够提高这些器件的时钟精度。

    本文列出了几款RTC (DS3231、DS3232、DS3234、DS32B35和DS32C35)的性能差异，帮助用户查找合适的器件。本还重点讨论了内置MEMS谐振器的DS3231M，用于替代晶振方案。

    DS3231

    DS3231是一款精密的I?C接口实时时钟，集成了温度补偿晶体振荡器(TCXO)和晶体，以下列出了这款器件的关键参数：

    0°C至+40°C范围具有±2ppm精度

    -40°C至+85°C范围具有±3.5ppm精度

    电池备份输入用于支持连续计时

    工作温度范围：

    商业级：0°C至+70°C

    工业级：-40°C至+85°C

    低功耗

    RTC提供秒、分钟、小时、星期、日期、月、年计时，并具有闰年补偿，有效期至2100年

    每天两次闹钟设置

    可编程方波输出

    快速(400kHz) I?C接口

    3.3V工作电压

    数字温度传感器输出：±3°C精度

    低电平有效RST输出/复位按键去抖输入

    美国保险商实验室(UL)认证

    DS3231M

    DS3231M是业内首款内置MEMS、带温度补偿的RTC，允许器件用于强烈震动的场合，不会由于晶体失效而导致产品故障。器件采用节省空间的8引脚、150mil SOIC封装。

    DS3232

    DS3232是一款集成了晶体和静态RAM的精密I?C实时时钟，类似于DS3231，但进行了少许修改：

    I?C超时检测，该功能可以限制I?C接口的最低工作频率。

    32kHz输出驱动器更改为推挽输出，省去一个外部上拉电阻，节省空间。能够加快时钟的边沿速度，降低器件功耗。

    电池切换时，可通过BB32kHz位选择使能/禁止32kHz输出。

    DS3232的32kHz输出在关闭状态下驱动至低电平；DS3231的32kHz输出在关闭状态下为高阻输出。

    DS3232内部可通过2个CRATE位控制温度转换速率，这些位用于控制器件的采样率。采样率决定了对温度传感器进行数字转换的频率，以及补偿振荡器的时间间隔。降低采样率则降低了温度传感器的工作频率，从而降低整体功耗。

    DS3232具有236字节电池备份SRAM。

    DS3234

    DS3234是一款集成了晶体和SRAM的带SPI?接口的高精度RTC，功能类似于DS3232，但进行了以下修改：

    地址和数据通过SPI双向接口传输。

    集成256 字节电池备份SRAM。

    DS32B35和DS32C35

    DS32B35和DS32C35采用与DS3231相同的管芯，但这些器件进行了以下几项修改：

    增加FRAM管芯用于存储独立的I?C从机地址，应用笔记3886：“DS32X35带有铁电随机存取存储器的高精度实时时钟(RTC + FRAM)所具备的优势”解释了FRAM相比其它存储器类型的优势。DS32B35具有2KB FRAM，而DS32C35具有8KBFRAM。

    SDA和SCL两个I?C接口引脚在封装内部连接在一起，外部可能也要连接起来。

    两个管芯的VCC在内部连接在一起，外部可能也要连接起来。

    两个管芯的GND在内部没有连接在一起，必须在外部通过适当引线连接在一起，以确保正常工作。

    表1列出了DS323x系列产品之间的主要差异。

    表1. DS3231/DS3231M/DS3232/DS3234/DS32B35/DS32C35的主要差异

    结论

    该应用笔记列出了DS3231、DS3232、DS3234、DS32B35和DS32C35之间的性能差异，帮助用户选择适当的解决方案。

本文关键字：机电  时钟-定时电路，单元电路 - 时钟-定时电路