SM8580AM 温度センサー内蔵 4 ビットパラレルインターフェースリアルタイムクロック IC ■概要 SM8580AM は、32.768kHz の水晶発振を原振とする 4 ビットパラレルインターフェース方式のリアルタイム クロック IC です。秒から年までの Clock & Calendar 回路、2099 年までの自動閏年補正機能、アラーム及びタ イマー割り込み機能、時刻更新中の検出機能、± 30 秒補正機能、時計誤差補正機能、温度センサーを内蔵して います。4 ビットパラレルインターフェースは、高速バス対応で汎用 SRAM とコンパチブルになっています。 ■特長 ■端子配列 • 高速バス対応4ビットパラレルインターフェース (Top view) • 日、曜、時、分、秒まで設定可能なアラーム割り 込み機能 • 1/4096 秒∼ 255分まで設定可能なインターバルタ CE0N イマー割り込み機能 • ソフトウェアマスク可能なアラーム、タイマーの FCON XT FOUT XTN 2 系統の専用割り込み出力 • 時刻更新中の検出機能 • 西暦 4 桁表示 1 24 VDD VTEMP NC AIRQN NC TIRQN NC A0 CE1 A1 D0 • ± 30 秒アジャスト機能 A2 D1 • 時計誤差補正機能 A3 D2 • 2099 年までの自動閏年補正機能 (− 195ppm ∼ + 192ppm 補正可能 ) D3 RDN VSS • 温度センサー内蔵 ( アナログ電圧出力 ) 12 13 WRN • 2.4 ∼ 5.5V の幅広いインターフェース電圧範囲 • 1.6 ∼ 5.5V の幅広い計時電圧範囲 • 低消費電流 0.6µA/3V (TYP) ■ 外形寸法図 (Unit：mm) 7.80 ± 0.30 + 0.1 5 0.15 − 0.0 10.05 ± 0.20 10.20 ± 0.30 0.8 0.36 ± 0.10 0.10 0.12 M 0 to 10 0.50 ± 0.20 1.90 24 pin SSOP 0.20 0.10 SM8580AM 1.80 Package 0.10 ± 0.10 Device 5.40 ± 0.20 ■オーダーインフォメーション SEIKO NPC CORPORATION —1 SM8580AM ■ブロック図 Control line CG XT CD OSC Divider XTN Digital Trimming Controller Clock and Calendar Counter Alarm Register AIRQN TIRQN FOUT Interrupt Control Timer Register FOUT Control FOUT Register FCON Control Register A0 to A3 D0 to D3 WRN BUS Interface RDN Temperature Sensor CE0N CE1 VDD VSS VTEMP SEIKO NPC CORPORATION —2 SM8580AM ■端子説明 = = − − = = = = − I/O I/O I/O I/O CE0N=L, CE1=Hレベル時、SM8580AMへのアクセスが可能です。 CE0N端子の状態に拘らず H レベルにするとFOUT端子が出力状態になります。 − − − − − − µ SEIKO NPC CORPORATION —3 SM8580AM CE0N, CE1, FCON 端子 , FE ビットによる FOUT 出力と RTC アクセスの関係 CE0N CE1 FCON FE FOUT 出力 RTC アクセス H L * * Hi−Z 不可 L L * * Hi−Z 不可 L 0 32.768kHz 出力 不可 L 1 32.768kHz 出力 不可 H 0 Hi−Z 不可 H 1 FD bit 選択周波数出力 不可 L 0 32.768kHz 出力 可 L 1 32.768kHz 出力 可 H 0 Hi−Z 可 H 1 FD bit 選択周波数出力 可 H H L H ■絶対最大定格 VSS = 0V 項目 記号 条件 電源電圧 V DD 入力電圧 VIN 出力電圧 1 V OUT1 TIRQN, AIRQN 端子 出力電圧 2 V OUT2 FOUT, D0 ∼ D3, VTEMP 端子 保存温度 T STG 入力端子 , D0 ∼ D3 端子 定格 単位 − 0.3 ∼ + 7.0 V V SS − 0.3 ∼ V DD + 0.3 V VSS − 0.3 ∼ + 8.0 V V SS − 0.3 ∼ V DD + 0.3 V − 55 ∼ + 125 °C ■推奨動作条件 VSS = 0V 規格 項目 記号 条件 電源電圧 V DD 2.4 5.5 V 計時電源電圧 V CLK 1.6 5.5 V 動作温度 T opr − 40 + 85 °C MIN TYP MAX 単位 SEIKO NPC CORPORATION —4 SM8580AM ■電気的特性 ● DC 特性 (1) 特記なき場合 VSS = 0V, VDD = 1.6V ∼ 5.5V, Ta = − 40 °C ∼ 85 °C 規 格 項目 消費電流 1 記号 IDD1 条 件 V DD = 5V MIN 単位 TYP MAX 1.0 2.0 µA 0.6 1.0 µA 50 75 µA 40 60 µA 3.0 7.5 µA 1.7 4.5 µA 8.0 20 µA 5.0 12 µA 2.2 V DD+0.3 V CE0N, RDN, WRN = VDD , A0 ∼ A3, D0 ∼ D3 = VDD or VSS, CE1, FCON = VSS, 消費電流 2 IDD2 V DD = 3V AIRQN, TIRQN, FOUT = VDD , VTEMP 出力 OFF 時 (TEMP bit = 0) 消費電流 3 IDD3 Ta = + 25 °C, V DD = 5V CE0N, RDN, WRN = V DD , A0 ∼ A3, D0 ∼ D3 = V DD or VSS, CE1, FCON = V SS, 消費電流 4 IDD4 V DD = 3V AIRQN, TIRQN, FOUT = V DD , VTEMP 出力 ON 時 (TEMP bit = 1) 消費電流 5 IDD5 CE0N, CE1, RDN, WRN = V DD, V DD = 5V A0 ∼ A3, D0 ∼ D3 = V , SS AIRQN, TIRQN, FOUT, VTEMP = Hi −Z, FCON = V SS, 消費電流 6 IDD6 消費電流 7 IDD7 V DD = 3V VTEMP 出力 OFF 時 (TEMP bit = 0), FOUT = 32kHz 出力 , CL = 0pF 時 CE0N, CE1, RDN, WRN = V DD, V DD = 5V A0 ∼ A3, D0 ∼ D3 = V , SS AIRQN, TIRQN, FOUT, VTEMP = Hi −Z, FCON = V SS, 消費電流 8 入力電圧 1 入力電圧 2 入力電圧 3 IDD8 V DD = 3V VTEMP 出力 OFF 時 (TEMP bit = 0), FOUT = 32kHz 出力 , CL = 30pF 時 VIH1 V DD = 4.5 ∼ 5.5V VIL1 CE0N, FCON, RDN, WRN, A0 ∼ A3,D0 ∼ D3 端子 VSS−0.3 0.8 V VIH2 V DD = 2.4 ∼ 3.6V 0.8V DD V DD+0.3 V VIL2 CE0N, FCON, RDN, WRN, A0 ∼ A3,D0 ∼ D3 端子 VSS−0.3 0.2VDD V 0.8V DD V DD+0.3 V VSS−0.3 0.2VDD V − 0.5 0.5 µA VIH3 VIL3 V DD = 1.6 ∼ 5.5V, CE1 端子 CE0N 端子：V IN = V DD 入力リーク電流 ILEK CE1 端子 ：VIN = V SS FCON, RDN, WRN, A0 ∼ A3 端子： V IN = VDD or VSS SEIKO NPC CORPORATION —5 SM8580AM ● DC 特性 (2) 特記なき場合 VSS = 0V, VDD = 1.6V ∼ 5.5V, Ta = − 40 °C ∼ 85 °C 規 格 項目 記号 条 件 単位 MIN TYP MAX 75 150 300 kΩ 150 300 600 kΩ 20 40 80 MΩ 42.5 85 170 MΩ 30 60 120 kΩ 55 110 220 kΩ 4.5 5.0 V 2.0 3.0 V 2.9 3.0 V 0 0.5 V 0 0.8 V プルアップ抵抗 1 RUP1 V DD = 5V プルアップ抵抗 2 RUP2 V DD = 3V プルダウン抵抗 1 RDWN1 V DD = 5V プルダウン抵抗 2 RDWN2 V DD = 3V プルダウン抵抗 3 RDWN3 V DD = 5V プルダウン抵抗 4 RDWN4 V DD = 3V H 出力電圧 1 V OH1 V DD = 5V H 出力電圧 2 V OH2 V DD = 3V H 出力電圧 3 V OH3 V DD = 3V IOH = − 100µA, D0 ∼ D3, FOUT 端子 L 出力電圧 1 VOL1 V DD = 5V L 出力電圧 2 VOL2 V DD = 3V L 出力電圧 3 VOL3 V DD = 3V IOL = 100µA, D0 ∼ D3, FOUT 端子 0 0.1 V L 出力電圧 4 VOL4 V DD = 5V 0 0.25 V L 出力電圧 5 VOL5 V DD = 3V 0 0.4 V − 0.5 0.5 µA 出力リーク電流 IOZ CE0N 端子 , VIN = V SS CE1 端子 , VIN = V DD CE1 端子 , VIN = 0.5V IOH = − 1mA, D0 ∼ D3, FOUT 端子 IOL = 1mA, D0 ∼ D3, FOUT 端子 IOL = 1mA, AIRQN, TIRQN 端子 D0 ∼ D3, AIRQN, TIRQN, FOUT 端子 V OUT = VDD or VSS SEIKO NPC CORPORATION —6 SM8580AM ●端子容量特性 Ta = 25 °C, f = 1MHz 規 格 項目 記号 条 件 MIN TYP MAX 単位 アドレス入力容量 CADD A0 ∼ A3 端子 8 pF データ入出力容量 CDATA D0 ∼ D3 端子 15 pF ●発振特性 特記なき場合 Ta = 25 °C, X'tal = NPC 標準水晶 (C I = 30kΩ, CL = 10pF) 規 格 項目 記号 発振開始時間 T STA 発振停止電圧 VSTO 条 件 MIN TYP V DD = 1.6V MAX 単位 3.0 sec 1.5 V 周波数電圧特性 f/V V DD = 1.6 ∼ 5.5V −2 +2 ppm/V 周波数精度 εIC V DD = 3.0V − 20 + 20 ppm 入力容量 CG V DD = 3.0V 15 pF 出力容量 CD V DD = 3.0V 10 pF ● AC 特性 (1) 特記なき場合 VSS = 0V, Ta = − 40 °C ∼ 85 °C 項目 記号 規 格 条 件 MIN FOUT デューティー Duty 発振異常検出時間 TOSC TYP 単位 MAX V DD = 5V ± 10% 40 60 % V DD = 3V ± 10% 40 60 % V DD = 5V ± 10% 10 ms V DD = 3V ± 10% 10 ms SEIKO NPC CORPORATION —7 SM8580AM VDD = 2.4 ∼ 3.6V, VSS = 0V, Ta = −40 ∼ 85°C 入出力条件：VI = 0.5 × VDD, VO = 0.5 × VDD 出力負荷：C L = 100pF (tACC, tACS, tARD) ● AC 特性 (2) ○データ・リード 項目 MIN MAX 単位 t RC 150 − ns tACC − 150 ns t ACS − 150 ns RD access time tARD − 100 ns CE output set time tCLZ 5 − ns CE output floating t CHZ − 60 ns RD output set time t OLZ 5 − ns RD output floating tOHZ − 60 ns Output hold time t OH 10 − ns Write cycle time tWC 150 − ns Chip select time tCW 140 − ns Address valid to end of write t AW 140 − ns Address setup time tAS 0 − ns Address hold time tWR 0 − ns Write pulse width tWP 130 − ns Input data set time t DW 80 − ns 0 − ns Read cycle time t RC Address access time A0 to A3 t ACC t ACS t OH CE0N t CLZ t CHZ t ACS CE1 t CLZ CE access time t CHZ t ARD RDN t OLZ t OHZ D0 to D3 ○データ・ライト (1)CE コントロール t WC A0 to A3 t WR t AW t CW Input data hold time 記号 t DH CE0N* VDD = 4.5 ∼ 5.5V, VSS = 0V, Ta = −40 ∼ 85°C 入出力条件：VI = 0.5 × VDD, VO = 0.5 × VDD 出力負荷：C L = 100pF (tACC, tACS, tARD) t AS CE1 項目 WRN t DW t DH D0 to D3 (2)WR コントロール t WC A0 to A3 t WR t AW CE0N 記号 MIN MAX 単位 t RC 85 − ns Address access time tACC − 85 ns CE access time t ACS − 85 ns RD access time tARD − 45 ns CE output set time tCLZ 3 − ns CE output floating t CHZ − 30 ns RD output set time t OLZ 3 − ns RD output floating tOHZ − 30 ns Output hold time t OH 5 − ns Write cycle time tWC 85 − ns ns Read cycle time t AS CE1 t WP WRN* t DW t DH D0 to D3 *：データ・ライト時において、CE0N または WRN はアド レスの変化中 "High" レベルにして下さい。 Chip select time tCW 70 − Address valid to end of write t AW 70 − ns Address setup time tAS 0 − ns Address hold time tWR 0 − ns Write pulse width tWP 65 − ns Input data set time t DW 35 − ns Input data hold time t DH 0 − ns SEIKO NPC CORPORATION —8 SM8580AM ●温度センサー 特記なき場合 VSS = 0V, Ta = − 40 °C ∼ 85 °C 規 格 項目 記号 条 件 MIN Ta = + 25 °C, VSS 基準出力電圧 温度計出力電圧 V OUT 出力精度 TACR Ta = + 25 °C 温度感度 V SE − 40 °C ≤ Ta ≤ + 85 °C, VDD = 2.7 ∼ 5.5V リニアリティー ∆NL − 40 °C ≤ Ta ≤ + 85 °C, VDD = 2.7 ∼ 5.5V 温度検出範囲 TOPR ∆NL ≤ ± 2.0%, VDD = 2.7 ∼ 5.5V 出力抵抗 負荷条件 応答時間 TYP MAX 1.470 VTEMP 端子 , VDD = 2.7 ∼ 5.5V − 7.3 − 7.8 − 40 RO Ta = + 25 °C, VDD = 2.7 ∼ 5.5V, VTEMP 端子 CL V DD = 2.7 ∼ 5.5V RL V DD = 2.7 ∼ 5.5V t RSP V DD = 3.0V, R L = 500kΩ, CL = 100pF 1.0 単位 V ± 5.0 °C − 8.3 mV/°C ± 2.0 % + 85 °C 3.0 kΩ 100 pF kΩ 500 200 µs 注 1) 温度感度：V SE = V (85 °C) − V (− 40 °C)/125 [mV/°C] 注 2) リニアリティー： ∆NL = a/b × 100 [%] a：VTEMP の実測値と近似直線との最大偏差 b： − 40 °C と 85 °C の実測値の差 VTEMP(V) a V (−40 C) a b Measured value Approximate value a −40 C 0C V (85 C) Ta 85 C 注 3) 出力抵抗 (RO) R O = ∆V1 ÷ ∆I 1 [Ω] SM8580A VTEMP 1MΩ I1 OP AMP V1 SEIKO NPC CORPORATION —9 SM8580AM ●バックアップへの移行及び復帰 規 格 項目 電源降下前 CE 時間 電源降下時間 記号 条 件 MIN MAX 単位 0 µs (V DD − VCLK ) ≤ 2.0V 2 µs/V (V DD − VCLK ) > 2.0V 50 µs/V tCD tF TYP 電源立上時間 tR 1 µs/V 電源立上後 CE 時間 tCU 0 µs 注 ) バックアップ電源への移行時は、電源切り替え操作の前に CE1 を確実に "L" レベルにして RTC を非選 択状態にして下さい。 VDD VCLK tF tCD CE1 tR tCU VIL VIL Backup mode SEIKO NPC CORPORATION —10 SM8580AM ■機能説明 ●レジスタテーブル (1)Bank−0 ( 時計、カレンダー レジスタ ) (3)Bank−2 ( デジタル補正、タイマー レジスタ ) アドレス 機能 bit3 bit2 bit1 bit0 アドレス 機能 bit3 bit2 bit1 bit0 0 1 秒桁 8 4 2 1 0 DT3 DT2 DT1 DT0 1 10 秒桁 FOS 40 20 10 1 デジタル補正 レジスタ DT_ON DT6 DT5 DT4 2 1 分桁 8 4 2 1 2 − # # # # 3 10 分桁 # 40 20 10 3 − # # # # 4 1 時桁 8 4 2 1 4 8 4 2 1 5 10 時桁 # # 20 10 5 タイマー カウンタ設定 128 64 32 16 6 曜桁 # 4 2 1 6 4 2 1 7 1 日桁 8 4 2 1 7 タイマー カウンタ出力 8 128 64 32 16 8 10 日桁 # # 20 10 8 タイマー設定 TE TI/TP TD1 TD0 9 1 月桁 8 4 2 1 9 − # # # # A 10 月桁 # # # 10 A − # # # # B 1 年桁 8 4 2 1 B − * * * * C 10 年桁 80 40 20 10 C − * * * * D − * * * * E タイマー コントロール TEST TEMP TF TIE F コントロール レジスタ Bank SEL1 Bank SEL0 STOP BUSY/ ADJ D 100 年桁 800 400 200 100 E 1,000 年桁 TEST TEMP 2000 1000 F コントロール レジスタ Bank SEL1 Bank SEL0 STOP BUSY/ ADJ (2)Bank−1 ( アラーム、FOUT レジスタ ) • レジスタ F の全ビット及びレジスタ E の TEST ビット・TEMP アドレス 機能 bit3 bit2 bit1 bit0 0 1 秒桁 8 4 2 1 1 10 秒桁 AE 40 20 10 2 1 分桁 8 4 2 1 3 10 分桁 AE 40 20 10 4 1 時桁 8 4 2 1 RAM として使用可能です。( 計 8 bit) • デジタル補正を使用しない場合、Bank2 レジスタ 0 ∼ 1 は、 5 10 時桁 AE * 20 10 RAM として使用可能です。 ただし、レジスタ1の bit3 (DT_ON 6 曜桁 AE 4 2 1 7 1 日桁 8 4 2 1 ビット ) を除く計 7 bit。 • BUSY/ADJ ビットは、リード時は BUSY でライト時は、ADJ 8 AE * 20 10 9 10 日桁 − * * * * A − * * * * B CE1 コントロール CTEMP CDT_ ON * * C FOUT 分周比 設定レジスタ することはできません。 • 電源投入時、FOS ビット、TEST ビット、TEMP ビット以外 # FD2 FD1 FD0 D FOUT 周波数 設定レジスタ FE # FD4 FD3 E アラーム コントロール TEST TEMP AF AIE F コントロール レジスタ Bank SEL1 Bank SEL0 STOP BUSY/ ADJ の レジスタの値 は不定ですので 初期にデータを セットする 必要があります。 ( 電源投入時 TEST ビット、TEMP ビットは " 0 " にリセット されます ) ( 電源投入時 FOS ビットは "1" がセットされます ) データをライトする • ＃印ビットは リード時 "0 " 固定となり、 ビットは、全 Bank 共通です。 • アラーム割込みを使用しない場合、Bank1 レジスタ 0 ∼ 8 は、 RAM として使用可能です。( 計 36 bit) • タイマー割込みを使用しない場合、Bank2 レジスタ 4 ∼ 5 は、 となります。 • BUSYフラグは，時刻更新タイミングよりも244µs早く立ちま す。ADJ は最長 244 µs 後に自動復帰します。 • Bank2 レジスタ 6 ∼ 7 は、リードのみ可能で、 データをライト ことはできません。 • * 印ビットは RAM として使用可能です。 SEIKO NPC CORPORATION —11 SM8580AM ●コントロールレジスタ ( 各 Bank 共通、Reg−E (bit2, 3), Reg−F) Address bit3 bit2 E TEST TEMP F Bank SEL1 Bank SEL0 bit1 bit0 STOP BUSY/ADJ • TEST ビット：弊社のテスト用のビットです。 必ず "0" を設定して下さい。E レジスタの他ビットを書き込みの際、誤って "1" を書き込まないようご注意 願います。なお、このビットは電源投入時、"0" にリセットされます。 • TEMP ビット このビットを "1" にすると VTEMP 端子より温度電圧 ( アナログ ) を出力します。 "0" の時は、VTEMP 端子は Hi−Z となります。 このビットは電源投入時、"0" にリセットされます。 • Bank SEL ビット Bank SEL1, Bank SEL2 ビットによりアクセス ( リード / ライト ) する Bank を指定します。 Bank SEL1 Bank SEL0 アクセス Bank 0 0 Bank−0 0 1 Bank−1 1 0 Bank−2 1 1 Bank−1 • STOP ビット STOP ビットを "1" にすると計時は、32Hz の分周カウンタから STOP and RESET します。"0" にすると計時 を再開します。 • BUSY/ADJ ビット このビットは、リード時は BUSY 機能となり、ライト時は ADJ 機能となります。 ADJ (± 30 秒アジャストビット ) ADJ ビットは "1" のみライト可能です。"0" をライトすることはできません。 ADJ ビットに "1" が書き込まれると 秒桁 00 ∼ 29 秒表示の時：32Hz ∼ 1Hz までのカウンタをリセットし、秒桁を 00 秒にします。 秒桁 30 ∼ 59 秒表示の時：32Hz ∼ 1Hz までのカウンタをリセットし、秒桁を 00 秒にし分桁 をプラス 1 します。 ※ ADJ ビットは "1" をセット後、最大 244µs 後、自動的に "0" になります。 BUSY (1 秒桁上げ中または ± 30 秒アジャスト中の状態表示ビット ) BUSY ビットが "1" の時は、カウンタが更新中のため、時計・カレンダーカウンタへの読み出し 及び書き込みは、BUSY = 0 の時に行って下さい。BUSY が "1" の時に読み出しを行うと、不定 データ ( 時刻更新中のデータ ) を読み出す可能性があります。 なお、BUSY = 1 となるのは、下記の 2 通りです。 (2)± 30秒アジャスト時(ADJ ビットに "1"をライト時) (1) 通常の 1 秒桁上げ時 max 244µs 244µs Carry complete Setting ADJ bit to "1" Adjust function complete SEIKO NPC CORPORATION —12 SM8580AM • 機能動作表 ビット 機能 STOP ADJ 時計 タイマー アラーム FOUT 0 0 動作 動作 #3 動作 動作 #7 0 1 #1 動作 #4 動作 #6 動作 #8 1 0 停止 #5 停止 #9 1 1 #2 #5 停止 #9 #1： ± 30 秒アジャスト機能。 #2：計時停止後、± 30 秒アジャスト機能動作。 #3：タイマーのソースクロックが 1Hz 以下の時はデジタル補正機能使用時、タイマーの周期が変化しま す。タイマーのソースクロックが 64Hz 以上の時は、デジタル補正機能の使用に関係なく動作します。 #4：タイマーのソースクロックが 1Hz 以下の時は、タイマーの周期が変化します。ソースクロックが 64Hz 以上の時は周期は変化しません。 #5：タイマーのソースクロックが 1Hz 以下の時は動作しません。ソースクロックが 64Hz 以上の時は動作 します。 #6：30 秒 ADJ によってアラームが一致状態になっても、アラーム割り込みは発生しません。その 1 秒後 に、アラームが一致状態であればアラーム割り込みが発生します。 #7：FOUT のソースクロックが 1Hz の時はデジタル補正機能使用時、周期が変化します。ソースクロック が 32Hz 以上の時は、デジタル補正機能の使用に関係なく動作します。 #8：FOUT のソースクロックが 1Hz の時は周期が変化します。ソースクロックが 32Hz 以上の時は周期は 変化しません。 #9：FOUT のソースクロックが 1Hz の時は動作しません。ソースクロックが 32Hz 以上の時は動作します。 SEIKO NPC CORPORATION —13 SM8580AM ●計時・カレンダーレジスタ (Bank−0、Reg−0 ∼ Reg−E) ○時計用カウンタ (Reg−0 ∼ 5) Bank 0 Address 機能 bit3 bit2 bit1 bit0 0 1 秒桁 8 4 2 1 1 10 秒桁 FOS 40 20 10 2 1 分桁 8 4 2 1 3 10 分桁 # 40 20 10 4 1 時桁 8 4 2 1 5 10 時桁 # # 20 10 • データはBCD形式で、例えば10秒レジスタ(Reg−1)が"0101"、 1秒レジスタ(Reg−0)が"1001"ならば59秒を意 味します。 • 時刻表示は、24 時間制です。 ○ FOS( 発振異常検出ビット Reg −1、bit3) FOS フラグは、発振異常を記録しているビットで使用中の電源電圧低下等による水晶発振異常を検出す るためのフラグ ビットです。 "1" で発振異常があったことを示し、"0" を書き込むまで保持し続けます。このビットは他ビットの機能 によって影響を受けません。なお、電源投入時には FOS ビットには "1" が書き込まれます。 ○曜日カウンタ (Reg−6) Bank Address 機能 0 6 曜桁 bit3 • Reg−6のbit0∼2 の3ビットで構成されており右 表のように割り当ててあります。 bit2 bit1 bit0 4 2 1 bit2 bit1 bit0 曜日 0 0 0 日 0 0 1 月 0 1 0 火 0 1 1 水 1 0 0 木 1 0 1 金 1 1 0 土 ○カレンダーカウンタ (Reg−7 ∼ E) • 年レジスタ (Reg−B ∼ E) は、1000 年桁までの 4 桁表示が可能です。 • 閏年は、1901 年から 2099 年まで自動的に閏年が判別されます。 Bank 0 Address 機能 bit3 bit2 bit1 bit0 7 1 日桁 8 4 2 1 8 10 日桁 # # 20 10 9 1 月桁 8 4 2 1 A 10 月桁 # # # 10 B 1 年桁 8 4 2 1 C 10 年桁 80 40 20 10 D 100 年桁 800 400 200 100 E 1,000 年桁 TEST TEMP 2000 1000 SEIKO NPC CORPORATION —14 SM8580AM ●アラーム レジスタ (Bank1、Reg−0 ∼ Reg−8, Reg−E) ○アラーム コントロール レジスタ (Reg−E) Bank Address 機能 1 E アラームコントロール bit3 bit2 bit1 bit0 AF AIE • AF ビット (Alarm Flag) AF ビットはアラーム設定レジスタ (Bank1、Reg−0 ∼ 8) で設定した日時と時計・カレンダレジスタ (Bank0、 Reg−0 ∼ 8) が一致するとアラームイベント発生と認識し、"1" になります。 AF ビットが "1" になると、最大 1 µs 間 "0" をライトすることはできません。 AF ビットは "0" を書き込むまでデータを保持します。"1" をライトすることはできません。 • AIE ビット (Alarm Interrupt Enable) アラーム割り込みイベント発生時に AIRQN 端子を駆動させるか否かを決定します。AF ビットが"1" になっ た場合でも AIE を "1" にしなければアラーム割り込み出力は出力されません。AIE ビットが "0" の場合は AIRQN 端子が Hi−Z になります。 ○アラーム 設定レジスタ (Reg−0 ∼ 8) Bank 1 Address 機能 bit3 bit2 bit1 bit0 0 1 秒桁 8 4 2 1 1 10 秒桁 AE 40 20 10 2 1 分桁 8 4 2 1 3 10 分桁 AE 40 20 10 4 1 時桁 8 4 2 1 5 10 時桁 AE * 20 10 6 曜桁 AE 4 2 1 7 1 日桁 8 4 2 1 8 10 日桁 AE * 20 10 • Bank1 のレジスタ 0 ∼ 8 でアラーム時刻、日付を設定します。 • Bank0の時計用カウンタとアラーム設定レジスタの時刻が一致すると AIRQN 端子から"L"レベルが出力さ れます。( ただし AIE ビット = 1 の時 ) • アラームは、日、曜、時、分、秒について設定が可能です。それぞれのアラームレジスタに AE ビット ( ア ラームイネーブル ) が付いていますので、このビットを利用すると毎秒、毎分、毎時、毎日、毎週アラー ムを簡単に設定できます。 • 曜アラームは、一度に複数の曜日設定 ( 例えば毎週月曜と金曜にアラーム設定 ) はできません。 • AEビットは "0"の時、 該当レジスタと時計レジスタの比較を行い "1"の時はdon't careでデータ不問で常に一 致とみなします。 ○曜アラームの bit と各曜日の関係 (Reg−6) • 曜アラーム設定 bit の割り当ては右表のように 割り当てられています。 bit2 bit1 bit0 曜日 0 0 0 日 0 0 1 月 0 1 0 火 0 1 1 水 1 0 0 木 1 0 1 金 1 1 0 土 SEIKO NPC CORPORATION —15 SM8580AM ●タイマーレジスタ (Bank2、Reg −4 ∼ Reg−8, Reg−E) ○タイマーコントロールレジスタ (Reg−8, Reg−E) Bank 2 Address 機能 bit3 bit2 8 タイマー設定 TE TI/TP E タイマーコントロール bit1 bit0 TF TIE • TE ビット (Timer Enable) タイマーのカウントダウンを開始 / 停止を制御するビットです。 TE ビットに "1" を書き込むとタイマーがカウントダウンを開始します。カウントダウンの途中でも TE に "0" を書き込むとタイマーは停止します。 • TF ビット (Timer Flag) TF ビットはタイマーカウンタ がゼロになった時にタ イマーイベント発生を 認識し、"1" になります。TF ビットが "1" になると、最大 1µs 間 "0" をライトすることはできません。"0" を書き込むまでデータを保持 します。"1" をライトすることはできません。 • TIE ビット (Timer Interrupt Enable) タイマー割り込みイベント発生時に TIRQN 端子を駆動させるか否かを決定します。TF ビットが "1" になっ た場合でも TIE を "1" にしなければタイマー割り込み出力は出力されません。TIE ビットが "0" の場合は TIRQN 端子が Hi−Z になります。 • TI/TP ビット (Interrupt Signal Output Mode Select. Interrupt /Periodic) タイマー割り込み信号の出力モードを設定します。 SM8580AM のタイマー機能は 2 種類のモードがあります。 TI/TP ビットを設定することにより下表のようにタイマーモードを選択できます。 TI/TP 0 1 機能 〈レベル割り込みモード〉 タイマー割り込みが発生すると直ちに TIRQN 端子 は "L" に ( ただし TIE = 1 設定時 ) ､ TF ビットは "1" となり、TF ビットに "0" を書き込むまで TIRQN 端 子は "L" を保持します。 〈繰り返し割り込みモード〉( インターバル ) タイマー割り込みが発生すると直ちに TIRQN 端子 は "L" に ( ただし TIE = 1 設定時 )、TF ビッは "1" と なります。その後 TIRQN 端子は Hi −Z となり、TF ビットは "0" を書き込むまで "1" を保持します。 • TI/TP ビットが "0" の時のタイマー動作は、タイマーカウントレジスタがカウントダウンし、データがゼロ になると TE ビットをクリアしてカウンタはオートストップします。 ( ただし、TF ビットが "1" の状態でタイマーを動作させた場合は、TE ビットはクリアされません。) タイマーオートストップ時のタイマーカウントレジスタの値はゼロとなります。 • TI/TP ビットが "1" の時のタイマー動作は、タイマーカウントレジスタがカウントダウンしデータがゼロに なると定周期カウンタレジスタのデータを再ロードし、再びカウントダウンします。インターバルタイマー ( 繰り返しモード ) としても使用できます。 SEIKO NPC CORPORATION —16 SM8580AM ○タイマーソースクロック設定レジスタ (Bank2、Reg−8) Bank Address 機能 bit3 2 8 タイマー設定 bit2 bit1 bit0 TD1 TD0 Reg−8 の bit0, bit1 によりタイマーのソースクロックを設定します。 タイマーのソースクロックは Bit1, bit0 を下表のように設定することにより 4 種類の中から選択することが できます。 TD1 TD0 タイマーのソースクロック 0 0 4096 Hz 0 1 64 Hz 1 0 1 Hz 1 1 1/60 Hz (1min) ○タイマーカウンタ分周値設定レジスタ (Reg−4 ∼ 7) Bank 2 Address 4 5 機能 タイマーカウンタ設定 bit3 bit2 bit1 bit0 8 4 2 1 128 64 32 16 タイマー割り込みに使用する 8 ビットのプリセッタブル・バイナリ・ダウンカウンタを設定するレジスタ です。Reg−4, 5 で、このカウンタの値を指定します。 • Reg−6, 7 は、8 ビットのプリセッタブル・バイナリ・ダウンカウンタの動作中の値を読むことができます。 ( ただし、データのリードのみ可能でライトすることはできません。) Bank 2 Address 6 7 機能 タイマーカウンタ出力 bit3 bit2 bit1 bit0 8 4 2 1 128 64 32 16 • Reg−4, 5 レジスタへのデータライト時点で、プリセッタブル･バイナリ・ダウンカウンタは、更新されます。 Reg−4, 5 レジスタへライトしたデータは、再ライトするまでデータを保持していますので割り込みモード を使用しない時 (TIE = 0 時 ) は、前記レジスタテーブルの * 印と同様に RAM としての使用が可能です。 • TEビットが "1"の状態の時に、定周期カウンタ(Reg−4, 5)にゼロのデータをセットしてもTIRQN端子からの 定周期割り込みは発生しません。 • タイマーカウンタ設定例 例 ) 1 時間間隔で繰り返しタイマー割り込みを発生させる場合 Bank Address 4 2 5 機能 タイマーカウンタ設定 bit3 bit2 bit1 bit0 1 1 0 0 0 0 1 1 8 タイマー設定 TE 1 1 1 E タイマーコントロール TEST TEMP TF 1 • タイマー誤差は、1回のタイマー動作により選択したソースクロックの0 ∼+ 1周期の時間がタイマースター ト時に誤差となります。特に、ソースクロックに 1/60Hz (1min) を用いた場合は、TE ビット "1" ライトタ イミングによっては最大 + 60 秒の誤差が生じます。また、タイマー動作時間がソースクロックの 1 周期以 下の場合は、正常にカウントされません。 SEIKO NPC CORPORATION —17 SM8580AM • タイマースタート開始タイミングは、データライトモードにおいて、下記タイムチャートの TE ビットセッ トに対応する WRN の立ち上がりエッジ後の、使用するソースクロック立ち下がりエッジからタイマーが カウント動作を開始します。また、TE ビットを "1" から "0" にセットしてタイマーを停止させた場合、選 択したソースクロックの最大 1 周期分遅れてカウントダウン後、停止します。特に、ソースクロックに 1/ 60Hz (1min) を用いた場合は、TE ビット "0" ライトタイミングによっては、最大 + 60 秒後にタイマーカウ ンタがデクリメントしてタイマー停止します。この時、タイマーカウンタがゼロになり割り込みが発生す る可能性がありますので、割り込み不要時は TIE ビット等を適切にセットし、不用意な割り込みを禁止し て下さい。 Address 8 WRN pin D3 pin TE Timer source clock Timer TE="1" "0" Timer stop Timer start TE="0" "1" ● CE1 コントロールレジスタ (Bank−1、Reg−B) Bank Address 機能 bit3 bit2 bit1 1 B CE1 コントロール CTEMP CDT_ON bit0 温度センサー機能及びデジタル補正機能の動作を CE1 端子に同期させるか否かを設定するレジスタです。 CTEMP ビットは温度センサー動作について、CDT_ON はデジタル補正機能について、それぞれ CE1 端子 の状態と同期を取る、取らないについて設定するビットです。 • CTEMP ビット CTEMP を "0" に設定すると温度センサーは、CE1 端子が "H" の時のみ動作します。 CTEMP を "1" に設定すると温度センサーは、CE1 端子と無関係に動作します。 ( 温度センサーの動作には、別途 Bank−2 の TEMP bit の操作も必要となります。) • CDT_ON ビット CDT_ON を "0" に設定するとデジタル補正は、CE1 端子が "H" の時のみ動作します。 CDT_ON を "1" に設定するとデジタル補正は、CE1 端子と無関係に動作します。 ( デジタル補正機能使用時には、別途 Bank−2 の DT_ON bit の操作も必要となります。) • 機能動作表 CE1 端子 CTEMP bit TEMP bit 温度 センサー CE1 端子 CDT_ON bit DT_ON bit デジタル 補正 * * 0 非動作 * * 0 非動作 L 0 1 非動作 L 0 1 非動作 H 0 1 動作 H 0 1 動作 L 1 1 動作 L 1 1 動作 H 1 1 動作 H 1 1 動作 SEIKO NPC CORPORATION —18 SM8580AM ●周波数設定レジスタ ( Bank1、Reg −C, D) Bank 1 Address 機能 bit3 C FOUT 分周比設定レジスタ D FOUT 周波数設定レジスタ bit2 bit1 bit0 FD2 FD1 FD0 FD4 FD3 FE • FD3, FD4 ビット FOUT 周波数のソースクロックを設定します。 • FD0, FD1, FD2 ビット FD3, FD4 で設定した FOUT ソースクロックの分周比を設定します • FE ビット FD0 ∼ FD4 で設定した FOUT 周波数の出力を制御します。 FCON端子が"H"の時、 FEビットを"1"にするとFD0∼FD4で設定した周波数がFOUT端子から出力されます。 FE ビットを "0" にすると FOUT 出力は Hi −Z になります。 なお、FCON 端子が "L" の時は Reg −C, D の設定に関係なく FOUT 端子から 32.768kHz を出力します。 Reg−D の Bit0, Bit1 の設定と FOUT のソースクロック FD4 FD3 ソースクロック 0 0 32768 Hz 0 1 1024 Hz 1 0 32 Hz 1 1 1 Hz Reg−C の bit0, bit1, bit2 の設定と分周比と FOUT デューティー FD2 FD1 FD0 分周比 FOUT 出力 DUTY 0 0 0 1/1 1/2 0 0 1 1/2 1/2 0 1 0 1/3 1/3 0 1 1 1/6 1/2 1 0 0 1/5 1/5 1 0 1 1/10 1/2 1 1 0 1/15 1/3 1 1 1 1/30 1/2 SEIKO NPC CORPORATION —19 SM8580AM ●デジタル補正レジスタ (Bank2、Reg −0, 1) Bank Address 0 2 機能 デジタル補正レジスタ 1 bit3 bit2 bit1 bit0 DT3 DT2 DT1 DT0 DT_ON DT6 DT5 DT4 • デジタル的に時計時間の誤差を補正するレジスタで、DT_ON ビットを "1" にするとデジタル補正機能が動 作します。 DT0∼DT6のビットに補正値を設定することで下記のように時計時間の誤差を補正することが可能になり ます。 10 秒毎に 1 秒のクロック数を変化させることにより、時計時間を補正します。 • デジタル補正を行わない時は、DT_ON に "0" を書き込みます。 • 補正範囲と分解能との関係 補正範囲 補正分解能 補正タイミング − 195.20 ∼ + 192.15 ppm 3.05 ppm 10 sec 毎 補正範囲は、周波数で規定しています。 • DT ビットとデジタル補正値との関係 デジタル補正ビット 補正値 (ppm) DT6 DT5 DT4 DT3 DT2 DT1 DT0 0 1 1 1 1 1 1 + 192.15 0 1 1 1 1 1 0 + 189.10 : : 0 0 0 0 0 1 0 + 6.10 0 0 0 0 0 0 1 + 3.05 0 0 0 0 0 0 0 ± 0.00 1 1 1 1 1 1 1 − 3.05 1 1 1 1 1 1 0 − 6.10 : : 1 0 0 0 0 0 1 − 192.15 1 0 0 0 0 0 0 − 195.20 補正値は、周波数で規定しています。 • 補正値の計算方法 1) 補正値がプラスの時 ( 時計を進ませる時 ) DT (6 ∼ 0) = 補正値 ÷ 3.05 ( ただし、小数点以下四捨五入 ) 計算例：補正値が + 192.15 ppm の時 DT (6 ∼ 0) = 192.15 ÷ 3.05 = 63 (10 進数 ) = 0111111 (2 進数 ) 2) 補正値がマイナスの時 ( 時計を遅らせるとき ) DT (6 ∼ 0) = 128 + 補正値 ÷ 3.05 ( ただし、小数点以下四捨五入 ) 計算例：補正値が − 158.6 ppm の時 DT (6 ∼ 0 ) = 128 + (−158.6 ÷ 3.05) = 76 (10 進数 ) = 1001100 (2 進数 ) SEIKO NPC CORPORATION —20 SM8580AM ■各種割り込み動作 ●アラーム割り込み • アラームが一致時(AFビットが"1"の時)に、 AIEビットが"1"の場合はAIRQN端子は "L"出力となり、 AIEビッ トが "0" の場合は AIRQN 端子は Hi−Z 状態になります。アラーム割り込みは秒桁への桁上げ発生時に出力 されます。 "1" "1" "1" AIE bit "0" "0" *No output while AIE bit is "0". Hi-Z AIRQN pin "L" level "1" AF bit "0" Interrupt is active. Setting AF bit to "0". ●タイマー割り込み • TI /TP ビットをセットすることで、レベル割り込み、繰り返し割り込みモードを選択できます。 ○レベル割り込みモード (TI/TP = "0") 割り込み発生時 (TF ビットが "1" の時 ) に、TIE が "1" ならば TIRQN 端子は "L" 出力となり、TIE が "0" の場合は TIRQN 端子は Hi−Z 状態になります。 "1" "1" "1" TIE bit "0" "0" *No output while TIE bit is "0". Hi-Z TIRQN pin "L" level "1" TF bit "0" Interrupt is active. Setting TF bit to "0". SEIKO NPC CORPORATION —21 SM8580AM ○繰り返しモード時 (TI/TP = "1") 割り込み発生時 (TF ビットが "1" の時 ) に、TIE ビットが "1" ならば TIRQN 端子は "L" を出力し、TIE ビットが "0" ならば TIRQN 端子は Hi−Z のままで、TF ビットのみ "1" となりこれを保持します。 ＊自動復帰：自動復帰時間 (tRTN) は、Bank2 の Reg−8 (TD0, TD1 ビット ) で指定したソースクロックで 決まります。 "1" TIE bit "0" tRTN Hi-Z TIRQN pin "L" level Auto-return "1" TF bit "0" Interrupt is active. Setting TF bit to "0". Source CLK Hi-Z TIRQN pin "0" Auto return time (tRTN) Interrupt cycle 各ソースクロックと自動復帰時間の関係 TD1 TD0 ソースクロック 自動復帰時間 (t RTN) 0 0 4096 Hz 0.122 ms 0 1 64 Hz 7.81 ms 1 0 1 Hz 7.81 ms 1 1 1/60 Hz 7.81 ms SEIKO NPC CORPORATION —22 SM8580AM ■使用方法 ●アラームの使用方法 SM8580AM は日、曜、時、分、秒についてア ラームを設定できます。ただし、曜日 は一度に複数の曜日 は設定できません。 アラーム設定中の不用意なハードウェア割り込みを避けるために最初に AF ビットAIE ビットをともに"0" にすることを推奨します。その後アラームデータを設定し、確実な初期化のために一旦 AF フラグをゼロク リアして下さい。 AIE ビットは "0" にして、AF ビットを必要に応じてソフトウェアモニターして下さい。 ○使用例 1) 明日の午後 6 時にアラームを出す。 • AIE ビットに "0"、AF ビットに "0" をライト。 • 日アラームの AE ビットに "1" をライト。 • 曜アラームレジスタに Bank −0 レジスタ 6 の現在の曜日を取得し 1 ビットプラスしたデータをライト。 ( 取得したデータが "6h" ( 土曜 ) の場合は、"0h" ( 日曜 ) をライトする。) • 時アラームレジスタに "18h" をライト。 • 分アラームレジスタに "00h" をライト。 • 秒アラームレジスタに "00h" をライト。 • AF ビットをゼロクリア。 • AIE ビットに "1" をライト。 2) 日曜の毎朝 6 時にアラームを出す。 • AIE ビットに "0"、AF ビットに "0" をライト。 • 日アラームの AE ビットに "1" をライト。 • 曜アラームレジスタに "0h" をライト。 • 時アラームレジスタに "06h" をライト。 • 分アラームレジスタに "00h" をライト。 • 秒アラームレジスタに "00h" をライト。 • AF ビットをゼロクリア。 • AIE ビットに "1" をライト。 ●温度センサーの使用方法例 内蔵の温度センサーを使用することで、SM8580AM の周辺温度をモニターすることができます。 この温度情報を基にし、SM8580AM の時計誤差補正機能を用いることにより水 晶振動子の発振周波数の 温度偏差を補正することができます。 温度センサーを使用した、時計誤差補正機能 ( デジタル補正 ) の使用例を以下に示します。 1) 使用する水晶振動子の温度特性を基に、予め温度に対する補正値を EEPROM 等の外部不揮発性メモリー に記憶しておきます。 2) CPU 等に内蔵されている AD コンバーターを利用し、温度センサー出力電圧 (VTEMP) を読み取り、デ ジタル値に変換します。 3) このデジタル値を基に現在の温度に対する補正値を、既に記憶してある EEPROM 等の外部不揮発性メモ リから補正データを読み出し、これをデジタル補正レジスタに書き込むことで時計誤差補正を行います。 これにより、高精度の時計機能を実現することができます。 SEIKO NPC CORPORATION —23 SM8580AM ●デジタル補正の確認方法 テストモードを使用することにより、64Hz のデジタル補正クロックを FOUT 端子から出力させることが できます。テストモードの設定法は以下の通りです。 1) FCON 端子は "H" レベルとします。 2) FOUT 周波数設定レジスタの FE ビットに "1" を設定します。 3) CE1 コントロールレジスタの CDT_ON ビットに "1" を設定します。 4) デジタル補正レジスタの DT ビットに補正データをセットし、DT_ON ビットに "1" を設定します。 5) Bank −2, Reg−C の bit1 に "1" を設定します。 6) CE0N = L、 CE1 = H 時に、 テストモード設定レジスタの TEST ビットを"1" に設定することにより、デジタ ル補正周期が 10 秒から 1/64 秒となり、FOUT 端子から 64Hz のデジタル補正後の出力が得られます。こ の出力は、 64Hz に対し設定したデジタル補正値 × 64 [ppm] ずれた値になります。これを測定機でモニタ することによりデジタル補正機能の確認を短時間で行うことができます。 7) CE0N = H とすると TEST ビットが "0" となりテストモードが解除されます。 ■応用回路例 VCC Schottky Barrier Diode FOUT VDD Voltage Detector VTEMP VCC AIRQN TIRQN XT CPU CE1 CE0N XTN FCON Address Decoder Upper Address A0 to A3 A0 to A3 D0 to D3 D0 to D3 RDN RDN WRN WRN VSS VSS SM8580AM 注 ) 水晶振動子以外の部品は内蔵しているため、XT−XTN 端子間に 32.768kHz 水晶振動子を接続するだけで、発振 回路を構成することができます。時計時間精度の調整は、デジタル補正機能を使用することで実施します。 SEIKO NPC CORPORATION —24 SM8580AM ※このカタログに記載されている製品のご使用に際しては、次の点にご注意くださいますようお願い申し上げます。 1. このカタログに記載されている製品は、 その故障または誤作動が直接人命に関わる製品に使用されることを意図しておりません。 このような使用をご検討の場合には、 必ず事前に当社営業部までご相談ください。 なお、 事前の ご相談なく使用され、そのことに よって発生した損害 等については、当社では一切責 任を負いかねますの でご了承 ください。 2. このカタログに記載されている内容は、 特性、信頼性等の改善のため予告なしに変更されることがありますので予めご了承ください。 3. このカタログに記載されている内容は、第三者の知的財産権その他の権利を侵害していないことを保証するものではありません。 したがって、 その使用に起因する第三者の権利に対する侵害について当社は責任を負いかねますのでご了承ください。 4. このカタログに記載されている回路等の定数は一例を示すものであり、 量産に際しての設計を保証するものではありません。 5. このカタログに記載 されている製品の全 部または一部が、外国為替及び外国 貿易法その他の関係 法令に定める物資に 該当する 場合は、 それ らの法令に基づく輸 出の承認、 許 可が必要になります ので、 お客様 の方でその申請手 続きをお取りくださ るようお 願いいたします。 セ イ コ ー Ｎ Ｐ Ｃ 株 式 会 社 本社・東京営業所 〒 1040032 東京都中央区八丁堀 199 TEL 0355416501 FAX 0355416510 那須塩原事業所 〒 3292811 栃木県那須塩原市下田野 5311 TEL 0287353111( 代 ) FAX 0287353120 関 西 営 業 所 〒 5500004 大阪市西区靭本町 232 大鰹・住友生命なにわ筋本町ビル 8F TEL 0664446631( 代 ) FAX 0664446680 http://www.npc.co.jp/ Email: [email protected] ND12009-J-00 2012.02 SEIKO NPC CORPORATION —25