本應用筆記介紹如何使用DS1602或DS1603經過時間計數器記錄電源循環信息。

引腳分配

描述

達拉斯半導體的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和適當的軟件也可以跟蹤上電時間和上電周期數。

DS1602/DS1603中的連續計數器和上電計數器均為32位計數器，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：

連續計數器將設置一次并遞增，直到達到最大值;

通電計數器最初將清除一次，然后遞增，直到達到最大值。

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

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

如圖1所示，DS1602/DS1603可以分區，提供連續時間計數器和上電時間計數器，可計數長達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器完成此任務的示例。

圖1.將三個寄存器映射到兩個寄存器。

連續計數器地圖

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

位 25：緩沖位或溢出位;當連續時間計數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部分與將用作存儲器位的部分分開。

位 26-28：連續運行時間的年數 x 0.53。

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

通電柜臺地圖

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

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

位26-32：上電計數器的高7位是DS1602或DS1603上電周期數的1-127個存儲區。

在采用這一規則和適當的軟件算法的情況下，DS1602/DS1603的獨立計數器保持上電時間和連續時間，而上電周期數和經過時間年數x 0.53則保持在用作存儲器的計數器的高階位中。

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

用于連續時間跟蹤

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

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

圖2.用于連續時間跟蹤。

用于上電時間跟蹤

當上電計數器的下24位超過0.53年并將計數器的第25位設置為1時，控制器必須讀取上電計數器，確定位25的狀態，如果為1，則清除位并將值存儲在外部存儲器中，以便上電計數器可以繼續計數。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。

用于上電周期數跟蹤

使用DS1603或DS1602執行此功能主要是一項軟件任務。當最初使用起始值寫入或清除時，上電計數器的第25-32位必須設置為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置為 0000000，讀取連續時間計數器的高 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.用于上電周期數跟蹤。

審核編輯：郭婷