STK1040是S-TECH公司生产的一款高集成度、低功耗的实时时钟(RTC)与非易失性静态随机存取存储器(NVSRAM)组合芯片,广泛应用于需要精确时间记录和数据持久化存储的嵌入式系统中。该器件将实时时钟功能与4Kbit(512字节)的NVSRAM集成于单一封装内,通过I2C串行接口进行通信,支持标准模式(100kHz)和快速模式(400kHz),便于与各种微控制器连接。STK1040内置锂电池切换电路和时钟振荡器,能够在主电源失效时自动切换至备用锂电池供电,确保时间和数据的持续保持。其设计目标是在工业控制、网络设备、医疗仪器、POS终端等对数据安全性和时间准确性要求较高的应用中提供可靠的解决方案。芯片具备自动存储和检索SRAM数据的功能,在电源上电或掉电过程中能够自动将SRAM内容保存到非易失性存储区,并在电源恢复时自动恢复,无需软件干预,从而极大提升了系统的可靠性和数据完整性。此外,STK1040还集成了片上电源监控电路,可精确检测VCC电压水平并适时启动写保护机制,防止在电源不稳定期间发生误写操作。
型号:STK1040
封装类型:SOIC-8, DIP-8
工作电压:4.5V ~ 5.5V
备用电池电压:2.7V ~ 3.3V
工作温度范围:-40°C ~ +85°C
存储容量:4 Kbit (512 × 8) NVSRAM
接口类型:I2C,兼容100kHz和400kHz模式
实时时钟精度:±2分钟/月(典型值,25°C)
计时功能:秒、分、时、日、月、年及闰年补偿
电源切换时间:小于200ns
数据保持时间(非易失):典型10年(使用锂电池)
写耐久性:无限次(基于SRAM技术)
数据轮询机制:AutoStore 和 Autostore Backup
寄存器结构:带控制寄存器和状态寄存器
STK1040的核心特性之一是其集成的非易失性SRAM技术,结合了传统SRAM的高速读写性能与EEPROM或Flash的数据非易失性优势。其NVSRAM部分基于先进的恒定能量保持技术,在主电源正常时,SRAM由主电源供电,数据可像普通SRAM一样高速访问;当主电源下降至预设阈值以下时,芯片内部的电源监控电路会迅速检测到这一变化,并在极短时间内(通常小于200纳秒)将供电切换至外部连接的锂电池或超级电容,确保SRAM中的数据不会丢失。与此同时,AutoStore功能被触发,将SRAM中的关键数据自动复制到内部的非易失性存储阵列中,该过程无需处理器干预,极大地简化了系统设计。
另一个重要特性是其内置的实时时钟模块,支持完整的BCD格式时间与日期信息记录,包括秒、分、时、星期、日、月、年,并具备自动闰年补偿功能,确保长期运行下的时间准确性。RTC采用32.768kHz晶体振荡器作为时基,通过精密温补或校准机制可在常温下实现每月±2分钟以内的误差表现。用户可通过I2C接口随时读取或设置时间参数,且所有操作均不影响NVSRAM的正常工作。
此外,STK1040具备HOLD引脚功能,允许系统在多器件共享I2C总线时暂停当前操作,避免总线冲突。其控制寄存器支持写保护位设置,可在电源异常或系统初始化阶段锁定存储区域,防止意外修改。整个芯片设计强调高可靠性与低维护成本,适用于长时间无人值守或断电风险较高的应用场景。
STK1040广泛应用于需要同时具备精确时间记录和高可靠性数据存储功能的工业与商业设备中。在工业自动化领域,常用于PLC控制器、数据采集系统和远程终端单元(RTU),用于记录事件发生的时间戳、设备运行状态及故障日志,即使在突发断电情况下也能确保关键数据不丢失。在网络通信设备如路由器、交换机和基站控制器中,STK1040为系统提供稳定的实时时钟源,并用于缓存配置信息、操作日志和安全密钥等敏感数据,保障设备重启后能快速恢复运行状态。
在金融与零售行业,该芯片常见于POS终端、自动售货机和ATM机中,用于记录交易时间、金额和用户信息,满足金融审计和合规性要求。医疗设备如监护仪、输液泵和便携式诊断仪器也采用STK1040来保存患者治疗记录和设备校准时间,确保数据可追溯性。此外,在智能电表、水表等公用事业计量设备中,它用于存储抄表数据和断电事件记录,支持远程抄表和异常分析。
由于其宽温工作范围和高抗干扰能力,STK1040也适用于车载电子系统、安防监控设备和航空航天电子模块,在极端环境条件下仍能保持稳定运行。其无需电池更换即可长期保存数据的能力,显著降低了系统维护成本,特别适合部署在偏远或难以接触的安装位置。
DS1307+DS1225
STK1044
STK1046
MAX6902+NVSRAM