M41T00S
Serial real-time clock
Features
■
■
■
■
2.0 to 5.5 V clock operating voltage
Counters for seconds, minutes, hours, day,
date, month, year, and century
Software clock calibration
Automatic switchover and deselect circuitry
(fixed reference)
– V
CC
= 2.7 to 5.5 V
2.5 V
≤
V
PFD
≤
2.7 V
Serial interface supports I
2
C bus (400 kHz
protocol)
Low operating current of 300 µA
Oscillator stop detection
Battery or SuperCap
TM
backup
Operating temperature of –40 to 85 °C
Ultra-low battery supply current of 0.6 µA
8
1
■
■
■
■
■
■
SO8
8-pin SOIC
October 2011
Doc ID 10772 Rev 5
1/28
www.st.com
1
Contents
M41T00S
Contents
1
2
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1
2-wire bus characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4
2.1.5
Bus not busy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Start data transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Stop data transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Data valid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Acknowledge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.2
2.3
2.4
READ mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
WRITE mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Data retention mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3
Clock operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1
3.2
Clock registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Calibrating the clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
Century bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Oscillator fail detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Output driver pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Preferred initial power-on default . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4
5
6
7
8
Maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Package mechanical information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2/28
Doc ID 10772 Rev 5
M41T00S
List of tables
List of tables
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Table 14.
Table 15.
Table 16.
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
TIMEKEEPER
®
register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Preferred default values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Operating and AC measurement conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
DC characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Crystal electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Power down/up AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Power down/up trip points DC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
SO8 – 8-lead plastic small outline (150 mils body width), package mechanical data. . . . . 23
Carrier tape dimensions for SO8 (150 mils body width) package. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Reel dimensions for 12 mm carrier tape - SO8 package (150 mils body width) . . . . . . . . . 25
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Doc ID 10772 Rev 5
3/28
List of figures
M41T00S
List of figures
Figure 1.
Figure 2.
Figure 3.
Figure 4.
Figure 5.
Figure 6.
Figure 7.
Figure 8.
Figure 9.
Figure 10.
Figure 11.
Figure 12.
Figure 13.
Figure 14.
Figure 15.
Figure 16.
Figure 17.
Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
8-pin SOIC connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Serial bus data transfer sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Acknowledgement sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Slave address location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
READ mode sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Alternative READ mode sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
WRITE mode sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Crystal accuracy across temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Clock calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
AC measurement I/O waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Power down/up mode AC waveforms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Bus timing requirements sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
SO8 – 8-lead plastic small package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Carrier tape for SO8 (150 mils body width) package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Reel schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4/28
Doc ID 10772 Rev 5
M41T00S
Description
1
Description
The M41T00S is a low-power serial real-time clock (RTC) with a built-in 32.768 kHz
oscillator (external crystal controlled). Eight bytes of the SRAM (see
Table 2 on page 13)
are
used for the clock/calendar function and are configured in binary coded decimal (BCD)
format. Addresses and data are transferred serially via a two line, bidirectional I
2
C interface.
The built-in address register is incremented automatically after each WRITE or READ data
byte.
The M41T00S has a built-in power sense circuit which detects power failures and
automatically switches to the battery supply when a power failure occurs. The energy
needed to sustain the clock operations can be supplied by a small lithium button supply
when a power failure occurs. The eight clock address locations contain the century, year,
month, date, day, hour, minute, and second in 24-hour BCD format. Corrections for 28, 29
(leap year - valid until year 2100), 30 and 31 day months are made automatically.
The M41T00S is supplied in an 8-pin SOIC.
Figure 1.
Logic diagram
VCC VBAT
XI
XO
M41T00S
SCL
SDA
FT/OUT
VSS
AI09165
Table 1.
Signal names
XI
XO
FT/OUT
SDA
SCL
V
BAT
V
CC
V
SS
Oscillator input
Oscillator output
Frequency test / output driver (open drain)
Serial data input/output
Serial clock input
Battery supply voltage
Supply voltage
Ground
Doc ID 10772 Rev 5
5/28
