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May 2005
M41T60
Serial Access Real-Time Clock
FEATURES SUMMARY
350nA TIMEKEEPING CURRENT @ 3V
TIMEKEEPING DOWN TO 1.0V
1.3V TO 3.6V I
2
C BUS OPERATING
VOLTAGE
COUNTERS FOR SECONDS, MINUTES,
HOURS, DAY, DATE, MONTH, YEARS, AND
CENTURY
SERIAL INTERFACE SUPPORTS I
2
C BUS
(400kHz)
SOFTWARE CLOCK CALIBRATION
LOW OPERATING CURRENT OF 35A
OSCILLATOR STOP DETECTION
AUTOMATIC LEAP YEAR COMPENSATION
SOFTWARE PROGRAMMABLE OUTPUT
(OUT)
OPERATING TEMPERATURE OF 40 TO
85C
LEAD-FREE 16-PIN QFN PACKAGE
TOTAL SURFACE AREA OF IC AND 32KHz
CRYSTAL IS 21.5mm
2
Figure 1. Package
Figure 2. 32KHz Crystal + QFN16 vs. VSOJ20
Figure 3. 16-pin QFN Connections
Note: 1. Open Drain Output.
QFN16 (Q)
1
XI
2
XO
3
4
AI11107
ST QFN16
SMT
CRYSTAL
VSOJ20 (47.6mm2)
Guard Ring
(21.5mm2)
GND Plane
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
NC
NC
NC
NC
NC
NC
XI
XO
FT
(1)
V
SS
V
SS
V
CC
NC
SCL
SDA
OFIRQ/OUT
(1)
AI08870
M41T60
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TABLE OF CONTENTS
FEATURES SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Figure 1. Package. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Figure 2. 32KHz Crystal + QFN16 vs. VSOJ20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Figure 3. 16-pin QFN Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
SUMMARY DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Figure 4. Logic Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Table 1. Signal Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Figure 5. Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 6. Hardware Hookup for Battery Back-up Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2-Wire Bus Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Bus not busy.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Start data transfer.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Stop data transfer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Data valid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Acknowledge. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 7. Serial Bus Data Transfer Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 8. Acknowledgement Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
READ Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
WRITE Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 9. Slave Address Location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 10.READ Mode Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 11.Alternate READ Mode Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 12.WRITE Mode Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
CLOCK OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Calibrating the Clock. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Table 2. Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figure 13.Crystal Accuracy Across Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 14.Calibration Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Century Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Output Driver Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Oscillator Stop Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Initial Power-on Defaults. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Table 3. Century Bits Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
MAXIMUM RATING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Table 4. Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
DC AND AC PARAMETERS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 5. Operating and AC Measurement Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
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M41T60
Figure 15.AC Testing Input/Output Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 16.Crystal Isolation Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 6. Capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 7. DC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 8. Crystal Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 9. Oscillator Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 17.Bus Timing Requirements Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 10. AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
PACKAGE MECHANICAL INFORMATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 18.QFN16 16-lead, Quad, Flat Package, No Lead, 3x3mm body size, Outline . . . . . . . . 18
Table 11. QFN16 16-lead, Quad, Flat Package, No Lead, 3x3mm body size, Mechanical Data . 19
Figure 19.QFN16 16-lead, Quad, Flat Package, No Lead, 3x3mm, Recommended Footprint . . 20
Figure 20.32KHz Crystal + QFN16 vs. VSOJ20 Mechanical Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
PART NUMBERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table 12. Ordering Information Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
REVISION HISTORY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 13. Document Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
M41T60
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SUMMARY DESCRIPTION
The M41T60 Serial Access TIMEKEEPER
is a
low power Serial RTC with a built-in 32.768kHz os-
cillator (external crystal controlled). Eight registers
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 bus. The built-in address
register is incremented automatically after each
WRITE or READ data byte.
The eight clock address locations contain the cen-
tury, year, month, date, day, hour, minute, and
second; in 24-hour BCD format. Corrections for
28-, 29- (leap year), 30-, and 31-day months are
made automatically.
The M41T60 is supplied in 16-lead QFN package.
Figure 4. Logic Diagram
Note: 1. Open Drain
Table 1. Signal Names
AI08869
XI
VCC
M41T60
VSS
XO
SCL
SDA
FT(1)
OFIRQ/OUT(1)
XI
Oscillator Input
XO
Oscillator Output
FT
Frequency Test Output (Open
Drain)
SDA
Serial Data Address Input /
Output
SCL
Serial Clock
OFIRQ/OUT
Oscillator Fail Interrupt/OUT
Output (Open Drain)
V
CC
Supply Voltage
V
SS
Ground
PDF 
ZIP