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December 2004
M41T00S
Serial Access Real-Time Clock
FEATURES SUMMARY
2.0 TO 5.5V CLOCK OPERATING VOLTAGE
COUNTERS FOR SECONDS, MINUTES,
HOURS, DAY, DATE, MONTH, YEAR, AND
CENTURY
SOFTWARE CLOCK CALIBRATION
AUTOMATIC SWITCH-OVER AND
DESELECT CIRCUITRY (FIXED
REFERENCE)
V
CC
= 2.7 to 5.5V
2.5V
V
PFD
2.7V
SERIAL INTERFACE SUPPORTS I
2
C BUS
(400kHz PROTOCOL)
LOW OPERATING CURRENT OF 300A
OSCILLATOR STOP DETECTION
BATTERY OR SUPER-CAP BACK-UP
OPERATING TEMPERATURE OF 40 TO
85C
ULTRA-LOW BATTERY SUPPLY CURRENT
OF 1
A
Figure 1. Packages
8
1
SO8 (M)
8-pin SOIC
M41T00S
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TABLE OF CONTENTS
FEATURES SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Figure 1. Packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
SUMMARY DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Figure 2. Logic Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Table 1. Signal Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Figure 3. 8-pin SOIC (M) Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Figure 4. Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2-Wire Bus Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 5. Serial Bus Data Transfer Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 6. Acknowledgement Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
READ Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 7. Slave Address Location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 8. READ Mode Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 9. Alternative READ Mode Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
WRITE Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Data Retention Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Figure 10.WRITE Mode Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
CLOCK OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Clock Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Table 2. TIMEKEEPER Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Calibrating the Clock. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 11.Crystal Accuracy Across Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 12.Clock Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Century Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Oscillator Fail Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Output Driver Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Preferred Initial Power-on Default . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Table 3. Preferred Default Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
MAXIMUM RATING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 4. Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
DC AND AC PARAMETERS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 5. Operating and AC Measurement Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 13.AC Measurement I/O Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 6. Capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 7. DC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 8. Crystal Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 14.Power Down/Up Mode AC Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
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M41T00S
Table 9. Power Down/Up AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Table 10. Power Down/Up Trip Points DC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 15.Bus Timing Requirements Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table 11. AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
PACKAGE MECHANICAL INFORMATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 16.SO8 8-lead Plastic Small Package Outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Table 12. SO8 8-lead Plastic Small Outline (150 mils body width), Package Mech. Data . . . . . . 20
PART NUMBERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table 13. Ordering Information Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
REVISION HISTORY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 14. Document Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
M41T00S
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SUMMARY DESCRIPTION
The M41T00S Serial Access TIMEKEEPER
SRAM is a low power Serial RTC with a built-in
32.768kHz oscillator (external crystal controlled).
Eight bytes of the SRAM (see
Table 2., page 11
)
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, bi-directional I
2
C interface. The built-in
address register is incremented automatically af-
ter 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 fail-
ure 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 2. Logic Diagram
Note: 1. For SO8 package only.
Table 1. Signal Names
Note: 1. For SO8 package only.
Figure 3. 8-pin SOIC (M) Connections
Note: 1. Open Drain Output
SCL
VCC
M41T00S
VSS
SDA
FT/OUT
VBAT
XI
(1)
XO
(1)
AI09165
XI
(1)
Oscillator Input
XO
(1)
Oscillator Output
FT/OUT
Frequency Test / Output Driver
(Open Drain)
SDA
Serial Data Input/Output
SCL
Serial Clock Input
V
BAT
Battery Supply Voltage
V
CC
Supply Voltage
V
SS
Ground
2
3
4
5
6
8
7
1
FT/OUT
(1)
SDA
V
BAT
SCL
V
SS
XO
XI
V
CC
M41T00S
AI09166
PDF 
ZIP