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PRELIMINARY DATA
January 2005
This is preliminary information on a new product now in development or undergoing evaluation. Details are subject to change without notice.
M41T50
Serial Access Digital Input
Real-Time Clock with Alarms
FEATURES SUMMARY
TIMEKEEPING DOWN TO 1.3V
1.7V TO 3.6V I
2
C BUS OPERATING
VOLTAGE
OPERATES FROM 50Hz OR 60Hz DIGITAL
CLOCK SIGNAL
COUNTERS FOR SECONDS, MINUTES,
HOURS, DAY, DATE, MONTH, YEAR, AND
CENTURY
SERIAL INTERFACE SUPPORTS I
2
C BUS
(400kHz)
PROGRAMMABLE ALARM AND
INTERRUPT FUNCTION
1Hz SQUARE WAVE OUTPUT
LOW OPERATING CURRENT OF 350µA
AUTOMATIC LEAP YEAR COMPENSATION
SOFTWARE PROGRAMMABLE OUTPUT
(OUT)
OPERATING TEMPERATURE OF 40 TO
85°C
LEAD-FREE 16-PIN QFN PACKAGE
Figure 1. Package
QFN16 (Q)
M41T50
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TABLE OF CONTENTS
FEATURES SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Figure 1. Package. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
SUMMARY DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Figure 2. Logic Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Table 1. Signal Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Figure 3. 16-pin QFN Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Figure 4. Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 10.WRITE Mode Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
CLOCK OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Digital Clock Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
TIMEKEEPER
®
Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Table 2. TIMEKEEPER® Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Setting Alarm Clock Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 11.Alarm Interrupt Reset Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Table 3. Alarm Repeat Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Square Wave Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Century Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Output Driver Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Initial Power-on Defaults. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Table 4. Initial Power-on Default Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Table 5. Century Bits Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
MAXIMUM RATING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 6. Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
DC AND AC PARAMETERS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
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M41T50
Table 7. Operating and AC Measurement Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 12.AC Measurement I/O Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 8. Capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 9. DC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 13.Bus Timing Requirements Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Table 10. AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
PACKAGE MECHANICAL INFORMATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 14.QFN16 16-lead, Quad, Flat Package, No Lead, 3x3mm body size, Outline . . . . . . . . 19
Table 11. QFN16 16-lead, Quad, Flat Package, No Lead, 3x3mm body size, Mechanical Data . 20
Figure 15.QFN16 16-lead, Quad, Flat Package, No Lead, 3x3mm body size, Footprint . . . . . . . 20
PART NUMBERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table 12. Ordering Information Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
REVISION HISTORY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 13. Document Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
M41T50
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SUMMARY DESCRIPTION
The M41T50 Serial Access TIMEKEEPER
®
is a
low power Serial RTC that does not require a crys-
tal. The clock operates from a digital clock input
pin at 50Hz or 60Hz. Eight registers (see
Table
2., page 12
) are used for the clock/calendar func-
tion and are configured in binary coded decimal
(BCD) format. An additional 8 registers provide
status/control of Alarm, Square Wave (1Hz), and
50Hz or 60Hz digital clock frequency selection
functions. Addresses and data are transferred se-
rially via a two line, bi-directional I
2
C interface. The
built-in address register is incremented automati-
cally after each WRITE or READ data byte.
Functions available to the user include a time-of-
day clock/calendar, Alarm interrupts, and Square
Wave output. The eight clock address locations
contain the century, year, month, date, day, hour,
minute, and seconds in 24-hour BCD format. Cor-
rections for 28-, 29- (leap year), 30- and 31-day
months are made automatically.
The M41T50 is supplied in a 16-pin QFN.
Figure 2. Logic Diagram
Note: 1. Open Drain only.
2. Defaults to push-pull (SQW disabled) on power-up. May
also be programmed to be Open Drain.
Table 1. Signal Names
Figure 3. 16-pin QFN Connections
Note: 1. Open Drain only.
2. Defaults to push-pull (SQW disabled) on power-up. May
also be programmed to be Open Drain.
SCL
V
CC
M41T50
V
SS
SDA
IRQ/OUT
(1)
SQW (1Hz)
(2)
CLKIN
AI09110
CLKIN
Digital Clock Input (50Hz or 60Hz)
SDA
Serial Data Input/Output
SCL
Serial Clock Input
IRQ/OUT
Interrupt or OUT Output (Open
Drain)
SQW
(1Hz)
Square Wave Output (Open Drain
or Push-pull)
V
CC
Supply Voltage
V
SS
Ground
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
CLKIN
NC
NC
NC
NC
NC
NC
NC
SQW (1Hz)
(2)
V
SS
V
SS
V
CC
NC
SCL
SDA
IRQ/OUT
(1)
AI09111
PDF 
ZIP