探索DS1248/DS1248P 1024K NV SRAM：集实时时钟与非易失存储于一体

在电子设计领域，一款功能强大且稳定的存储设备往往能为项目带来极大的便利。今天，我们就来深入了解一下Maxim公司推出的DS1248/DS1248P 1024K NV SRAM，它不仅具备非易失性存储功能，还集成了实时时钟，为电子系统的设计提供了更多的可能性。

文件下载：DS1248.pdf

产品特性亮点

实时时钟精准计时

DS1248内置的实时时钟（RTC）功能十分强大，能够精确跟踪百分之一秒、分钟、小时、天、日期、月份和年份等时间信息。这对于需要精确计时的应用场景，如数据记录、事件调度等，提供了可靠的时间支持。

大容量非易失存储

该芯片拥有128K x 8的NV SRAM，可直接替代易失性静态RAM或EEPROM。这意味着即使在电源中断的情况下，存储的数据也不会丢失，为系统的数据安全提供了保障。

锂电池供电与数据保留

芯片内部集成了锂能源电池，在主电源缺失时，能够维持日历操作并保留RAM数据。而且，锂电池在首次通电前处于电气断开状态，保证了电池的新鲜度和使用寿命。据官方数据，在无电源情况下，数据可保留超过10年。

自动闰年补偿

DS1248具备自动闰年补偿功能，且该功能在2100年之前都有效，确保了时钟计时的准确性。

多种封装形式

提供32引脚DIP和34引脚PowerCap模块两种封装形式。32引脚DIP模块将晶体、锂能源源和硅集成在一个封装中；34引脚PowerCap模块则设计有与单独的PowerCap（DS9034PCX）连接的触点，方便更换电池，且避免了表面贴装过程中高温对晶体和电池的损坏。

引脚配置与功能

DS1248的引脚配置清晰，不同引脚承担着不同的功能。例如，RST为低电平有效复位输入，CE为低电平有效芯片使能输入，WE为低电平有效写使能输入等。了解这些引脚的功能，对于正确使用芯片至关重要。

引脚编号	引脚名称	功能描述
1	RST	低电平有效复位输入，内部有上拉电阻连接到VCC
22	CE	低电平有效芯片使能输入
24	OE	低电平有效输出使能输入
29	WE	低电平有效写使能输入
32	VCC	电源输入
16	GND	接地

工作模式详解

读取模式

当写使能信号(overline{WE})为高电平（无效）且芯片使能信号(overline{CE})为低电平（有效）时，DS1248执行读取周期。17个地址输入（A0 - A16）指定要访问的128k字节数据中的特定地址。在最后一个地址输入信号稳定后的(t_{ACC})（访问时间）内，若(overline{CE})和(overline{OE})（输出使能）的访问时间和状态满足要求，八个数据输出驱动器将提供有效数据。

写入模式

当地址输入稳定后，(overline{WE})和(overline{CE})信号均为低电平（有效）时，DS1248进入写入模式。(overline{CE})或(overline{WE})的后一个下降沿确定写入周期的开始，写入周期由(overline{CE})或(overline{WE})的较早上升沿终止。在整个写入周期内，所有地址输入必须保持有效，(overline{WE})必须返回高电平并保持最小恢复时间（(t_{WR})），才能启动下一个周期。为避免总线冲突，写入周期期间(overline{OE})控制信号应保持高电平（无效）。

数据保留模式

对于5V设备，只有当(V{CC})大于(V{PF})（写保护发生点）时，设备才能完全访问，数据可以写入或读取。当(V{CC})低于(V{PF})时，内部时钟寄存器和SRAM被阻止访问；当(V{CC})低于电池切换点(V{so})时，设备电源从(V{CC})引脚切换到备用电池，RTC操作和SRAM数据由电池维持，直到(V{CC})恢复到标称水平。3.3V设备的工作原理类似。

幻影时钟操作

与幻影时钟的通信通过对64位串行位流的模式识别来建立。在识别64位模式之前的所有访问都指向内存；识别成功后，接下来的64个读或写周期将提取或更新幻影时钟中的数据，同时禁止内存访问。

模式识别过程

首先，使用幻影时钟的(overline{CE})和(overline{OE})控制对任何内存位置进行读周期，启动模式识别序列，将指针移动到64位比较寄存器的第一位。然后，使用SmartWatch的(overline{CE})和(overline{WE})控制执行64个连续的写周期，这些写周期仅用于访问幻影时钟。在模式识别过程中，若出现读周期，当前序列将中止，比较寄存器指针将复位。当64位全部匹配后，幻影时钟被启用，可进行数据传输。

寄存器信息

幻影时钟信息包含在八个8位寄存器中，每个寄存器按顺序逐位访问。更新寄存器时，必须以8位为一组进行操作，读写单个位可能会产生错误结果。寄存器中的数据采用二进制编码十进制（BCD）格式，读写操作从寄存器0的第0位开始，到寄存器7的第7位结束。

电气特性与参数

绝对最大额定值

不同电压产品的引脚电压范围有所不同，5V产品的引脚电压范围为 -0.3V至 +6.0V，3.3V产品为 -0.3V至 +4.6V。存储温度范围方面，EDIP为 -40°C至 +85°C，PowerCap为 -40°C至 +125°C。焊接温度方面，EDIP采用波峰焊或手工焊接，温度为260°C，PowerCap回流焊温度为260°C。

工作范围

商业级产品的温度范围为0°C至 +70°C，工业级为 -40°C至 +85°C，工作电压为3.3V ±10% 或 5V ±10%。

电气参数

不同电压产品的电气参数有所差异，如输入泄漏电流、I/O泄漏电流、输出电流、待机电流、工作电流等。同时，还给出了不同电压产品的写保护电压、电池切换电压等参数。

总结与思考

DS1248/DS1248P 1024K NV SRAM以其丰富的功能和稳定的性能，为电子工程师提供了一个优秀的存储与计时解决方案。在实际应用中，我们需要根据具体的项目需求，合理选择封装形式和工作电压，确保芯片的正常运行。同时，对于幻影时钟的操作，需要严格按照模式识别流程进行，以保证数据的准确传输。你在使用类似芯片时，是否也遇到过一些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。