導(dǎo)語(yǔ)：?jiǎn)纹瑱C(jī)時(shí)鐘芯片研究論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳

串行時(shí)鐘芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。它包含I/O控制器、移位寄存器、命令及邏輯控制器，表態(tài)RAM、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、計(jì)數(shù)器、晶振等部分。

圖2為RTC-4553的引腳圖。CS0為片選腳，低電平選中；WR為讀寫(xiě)使能口，高為讀，低為寫(xiě)；L1～L5為工廠出廠調(diào)整精度和測(cè)試用，使用中懸空；CS1為芯片掉電檢查口，可直接與系統(tǒng)電源連接，芯片測(cè)到該口為低時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)；SCK為時(shí)鐘口，SIN為數(shù)據(jù)輸入口，SOUT為數(shù)據(jù)輸出口。另外，芯片還有1個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸出口TPOUT，該口可輸出1024Hz或1/10Hz的信號(hào)，以供檢測(cè)芯片的時(shí)鐘精度所用。

2功能及控制

2.1寄存器

RTC-4553共有46×4bit寄存器。這些寄存器分3頁(yè)，第1頁(yè)共16個(gè)，分別為時(shí)鐘寄存器和控制寄存器，如表1所列，用來(lái)存放秒、分、時(shí)、日、月、年、星期和3個(gè)特殊寄存器；第2頁(yè)、第3頁(yè)各有15個(gè)，共30個(gè)SRAM寄存器，頁(yè)面的選擇通過(guò)操作控制寄存器3的MS1、MS0位來(lái)實(shí)現(xiàn)。

表1

第0頁(yè)第1頁(yè)第2頁(yè)地址A3A2A1A0功能說(shuō)明地址A3A2A1A0功能說(shuō)明地址A3A2A1A00

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0A

0B

0C

0D

0E

0F個(gè)位秒

十位秒

個(gè)位分

十位分

個(gè)位時(shí)

十位時(shí)

星期

個(gè)位天

十位天

個(gè)位月

十位月

個(gè)位年

十位年

控制寄存器1

控制寄存器2

控制寄存器30

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0A

0B

0C

0D

0E

靜

態(tài)

RAM

區(qū)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0A

0B

0C

0D

0E

靜

態(tài)

RAM

區(qū)

控制寄存器1：CNT1

TPS-CNTR24/12

TPS——TPOUT輸出時(shí)鐘選擇位，1輸出1024Hz，0輸出1/10Hz；

CNTR——時(shí)鐘寄存器清零標(biāo)志；

24/12——1為24小時(shí)制，0為12小時(shí)制。

控制寄存器2：

BUSYPONC--

BUSY——有進(jìn)位溢出；

PONC——初始上電檢測(cè)，為1表示剛上電需校時(shí)。

控制寄存器3：

--MS1MS0

MS1、MS0——頁(yè)面選擇位，00和01指向0頁(yè)，10指向1頁(yè)，11指向2頁(yè)。

2.2數(shù)據(jù)讀出

在片選擇中芯片，WR置高時(shí)，芯片處于讀出狀態(tài)，隨著SCK腳上的時(shí)鐘變化，內(nèi)部寄存器的數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在SOUT腳上。輸入需要8個(gè)時(shí)鐘，4個(gè)用來(lái)輸入地址；輸出數(shù)據(jù)也需要8個(gè)時(shí)鐘，包括4個(gè)地址位4個(gè)數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)在SCK上升沿輸入，在下降沿輸出。寄存器的地址由SIN腳輸入，頁(yè)面由MS0、MS1決定。圖3為讀時(shí)序圖。

2.3數(shù)據(jù)寫(xiě)入

RTC-4553采用特殊的寫(xiě)指令，對(duì)第0頁(yè)的0D～0FH及第1頁(yè)、第2頁(yè)的寄存器的操作采用常規(guī)寫(xiě)法，地址后面的數(shù)據(jù)將原樣寫(xiě)入寄存器中，而對(duì)時(shí)間寄存器寫(xiě)操作指令只能將內(nèi)部的內(nèi)容加1，并自動(dòng)完成轉(zhuǎn)換。圖4為時(shí)間寄存器寫(xiě)時(shí)序。芯片這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)，防止了時(shí)鐘區(qū)數(shù)據(jù)被意外干擾出現(xiàn)非法數(shù)據(jù)的可能，這正是該芯片高可靠性的原因所在。

3應(yīng)用

RTC-4553采用串行通信，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單，在設(shè)計(jì)中RAM區(qū)可放置少量的停電后系統(tǒng)需要保存的數(shù)據(jù)。CS1也可與單片機(jī)的掉電檢測(cè)口相連，以便能迅速進(jìn)入低功耗狀態(tài)。圖5以PIC單片機(jī)為例，給出連接圖。

按圖5給出單字節(jié)的讀程序：

入口：FDE的低4位存放讀地址，W的低4位存放讀地址

BSFRA，WR；讀狀態(tài)

BCFRA，CS0；選芯片

MOVLW8

MOVWFCount;準(zhǔn)備發(fā)8位

LOOP：BCFRA，SCK；SCK低電平

BCFRA，SIN

BTFSSFDE，0；FDE的0位為1

；則SIN口為1

GOTOLLL；否則SIN口輸出0

BSFRA，SIN

LLL：

RRFFDE，1；FDE右移，準(zhǔn)備發(fā)下一位

BSFRA，SCK；SCK高電平

DECFS2Count

GOTOLOOP；讀指令發(fā)完

MOVLW8；準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)

MOVWFCount

LOOP1：

BCFRA，SCK

NOP

BSFRA，SCK

RRFW，0

BCFW，0

BTFSSRA，Sout；讀判斷

GOTOLLL1

BSFW，0

LLL1：

DECFS2Count

GOTOLOOP1

BCFRA，CS0；結(jié)束，關(guān)芯片