一、产品概述

        D85163 是芯谷科技(Silicore)推出的一款低功耗 CMOS 实时时钟/日历(RTC)电路。芯片内置 32.768 kHz 振荡器(集成内部电容)、可编程时钟输出、中断输出及掉电检测器,通过 I²C 总线接口与主控进行串行通信,最高支持 400 kbit/s 总线速率。芯片采用 DIP8、SOP8、MSOP8、TSSOP8 多种封装形式,可满足从传统插装到高密度表贴的不同设计需求。

二、核心特性

参数规格
工作电压1.0 V ~ 5.5 V(I²C 总线失效时);1.8 V ~ 5.5 V(I²C 总线 400 kHz 有效时)
待机电流典型值 0.25 μA(VDD = 3.0 V,Tamb = 25 °C,CLKOUT 禁止,fSCL = 0 Hz)
时钟精度振荡器稳定性典型值 2×10⁻⁷(ΔVDD = 200 mV,TA = 25 °C)
I²C 总线最高 400 kHz;器件从地址:写 0xA2,读 0xA3
可编程时钟输出32.768 kHz / 1024 Hz / 32 Hz / 1 Hz(开漏输出,可禁止)
报警功能支持分钟、小时、日、星期独立报警,Alarm Enable 位控制
定时器8 位倒计数定时器,时钟源可选 4096 Hz / 64 Hz / 1 Hz / 1/60 Hz
掉电检测内置掉电检测器,Vlow 典型值 0.9 V;VL 标志位指示时钟/日历数据可靠性
世纪标志内置世纪位(C 位),自动识别 19XX / 20XX
工作温度-40 °C ~ +85 °C
封装形式DIP8、SOP8、MSOP8、TSSOP8

三、功能框图与引脚

芯片集成振荡器、分频器、时钟计数器(秒~年)、报警寄存器、定时器、I²C 接口及复位电路。关键引脚包括:

  • OSCI / OSCO:外接 32.768 kHz 石英晶体(串联电阻 Rs ≤ 100 kΩ,建议并联负载电容 7 ~ 12.5 pF)
  • SDA / SCL:I²C 数据与时钟线(开漏结构,需外接上拉电阻)
  • INT:中断输出(开漏,低电平有效),可由报警或定时器事件触发
  • CLKOUT:可编程方波输出(开漏,可配置为高阻态以降低功耗)

四、典型应用

  • 复费率电能表、IC 卡水表等计量终端
  • 门禁、考勤机等安防设备
  • 移动电话、便携仪器等电池供电设备
  • 传真机、时钟日历等办公设备
  • 物联网传感器节点、数据记录器

五、让每一微安都物尽其用

        在电池供电的物联网终端、智能表计和便携医疗设备中,时间精度与功耗往往是一对矛盾体。主控 MCU 休眠后,谁来守护系统的时间基准?如果 RTC 功耗过高,一节纽扣电池的续航将从数年骤降至数月。芯谷科技 D85163 正是为解决这一痛点而生——在 VDD = 3.0 V、常温条件下,其待机电流典型值低至 0.25 μA,相当于一颗 RTC 芯片在静默中几乎不消耗电池能量,却仍能精准维持秒、分、时、日、月、年的完整走时。

六、宽电压,一颗芯片覆盖全场景

        从单节碱性电池到 5 V 逻辑电平,D85163 的 1.0 V ~ 5.5 V 宽工作电压范围(I²C 失效时)使其无需额外 LDO 即可直接兼容 1.8 V、3.3 V、5 V 等多种系统架构。当 I²C 总线以 400 kHz 全速运行时,芯片在 1.8 V 即可稳定通信,这对使用 1.8 V IO 的低功耗 MCU 尤为友好。

七、不只是时钟,更是系统的时间管家

D85163 并非简单的"日历芯片"。它内置了丰富的定时管理资源,可大幅减轻主控负担:

1. 可编程时钟输出(CLKOUT)

通过寄存器配置,CLKOUT 可输出 32.768 kHz、1024 Hz、32 Hz 或 1 Hz 方波。在需要为外部 MCU、蓝牙模组或音频编解码器提供低速时钟的场景下,可直接用 D85163 替代独立晶振,节省 BOM 成本与 PCB 面积。不用时置为高阻态,零额外功耗。

2. 多维度报警与 8 位定时器

支持分钟、小时、日、星期四级报警,配合分钟~星期独立的 Alarm Enable 位,可实现"每分钟"到"每星期"的灵活唤醒策略。8 位倒计数定时器支持 4096 Hz 到 1/60 Hz 四档时钟源,最长可实现数小时级的定时中断。主控可因此进入更深度的休眠,仅在 D85163 中断触发时唤醒,系统整体功耗再降一个数量级。

3. 掉电检测与数据可靠性保障

内置掉电检测器会在 VDD 低于 Vlow(典型 0.9 V)时置位 VL 标志。对于使用电池备电的智能水表或燃气表,这意味着系统能在电压跌落到临界值前记录时间异常状态,避免在电压不足时产生错误的冻结数据或计费差错。片内复位电路更能在振荡器停振后自动初始化 I²C 总线与关键寄存器,提升系统鲁棒性。

八、典型应用场景

场景一:智能四表(水/电/气/热)

在复费率电能表和 IC 卡水表中,D85163 的 BCD 码时钟寄存器与闰年自动校正功能,确保峰谷平费率切换分秒不差。掉电检测与 VL 标志为计量事件提供时间可信性标记,满足计量法规对数据溯源的要求。SOP8/TSSOP8 封装适配表计小型化趋势。

场景二:安防门禁与考勤终端

门禁和考勤机需要长期离线运行,并定时上报记录。D85163 的星期报警和日报警功能可精确设定上下班打卡时段的唤醒窗口;INT 开漏中断直接连接 MCU 的 GPIO 唤醒引脚,实现"秒级响应、微安级待机"。

场景三:便携式医疗与环境监测

指夹式血氧仪、便携式心电图仪、冷链温度记录仪等设备对体积和续航极为敏感。MSOP8 封装仅 3.1 mm × 3.0 mm 的占位面积,配合内部集成振荡器电容(无需外置负载电容),可将 RTC 部分压缩到极小空间。0.25 μA 待机电流让设备在关机状态下仍维持实时时钟,用户随时开机即可准确测量,无需重新校时。

场景四:物联网边缘节点

在 LoRa、NB-IoT 等需要定时上报的传感器节点中,D85163 的定时器可替代 MCU 内部 RTC,将主控完全断电,仅由 D85163 定时唤醒电源管理芯片。宽温特性(-40 °C ~ +85 °C)确保户外或工业环境下全年无休运行。

九、结语

        精准、低耗、易用、可靠——D85163 以 0.25 μA 典型待机电流400 kHz I²C 高速接口 的平衡,为电池供电设备提供了理想的时间管理方案。无论是需要十年电池寿命的智能表计,还是追求极致待机时长的可穿戴设备,D85163 都能成为系统中最安静却最值得信赖的"时间守护者"。

        如需了解更多关于 D85163 的详细信息和技术支持,欢迎访问 Silicore 芯谷科技官方网站 www.silicore.com.cn,或联系我们的技术支持团队。

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