導(dǎo)語：單片機時鐘芯片研究論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，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、實時時鐘、計數(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為讀寫使能口，高為讀，低為寫；L1～L5為工廠出廠調(diào)整精度和測試用，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，芯片測到該口為低時，自動進入低功耗狀態(tài)；SCK為時鐘口，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個時鐘信號輸出口TPOUT，該口可輸出1024Hz或1/10Hz的信號，以供檢測芯片的時鐘精度所用。

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，第1頁共16個，分別為時鐘寄存器和控制寄存器，如表1所列，用來存放秒、分、時、日、月、年、星期和3個特殊寄存器；第2頁、第3頁各有15個，共30個SRAM寄存器，頁面的選擇通過操作控制寄存器3的MS1、MS0位來實現(xiàn)。

表1

第0頁第1頁第2頁地址A3A2A1A0功能說明地址A3A2A1A0功能說明地址A3A2A1A00

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0A

0B

0C

0D

0E

0F個位秒

十位秒

個位分

十位分

個位時

十位時

星期

個位天

十位天

個位月

十位月

個位年

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輸出時鐘選擇位，1輸出1024Hz，0輸出1/10Hz；

CNTR——時鐘寄存器清零標(biāo)志；

24/12——1為24小時制，0為12小時制。

控制寄存器2：

BUSYPONC--

BUSY——有進位溢出；

PONC——初始上電檢測，為1表示剛上電需校時。

控制寄存器3：

--MS1MS0

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

2.2數(shù)據(jù)讀出

在片選擇中芯片，WR置高時，芯片處于讀出狀態(tài)，隨著SCK腳上的時鐘變化，內(nèi)部寄存器的數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在SOUT腳上。輸入需要8個時鐘，4個用來輸入地址；輸出數(shù)據(jù)也需要8個時鐘，包括4個地址位4個數(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，頁面由MS0、MS1決定。圖3為讀時序圖。

2.3數(shù)據(jù)寫入

RTC-4553采用特殊的寫指令，對第0頁的0D～0FH及第1頁、第2頁的寄存器的操作采用常規(guī)寫法，地址后面的數(shù)據(jù)將原樣寫入寄存器中，而對時間寄存器寫操作指令只能將內(nèi)部的內(nèi)容加1，并自動完成轉(zhuǎn)換。圖4為時間寄存器寫時序。芯片這種獨特的設(shè)計，防止了時鐘區(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，與單片機接口簡單，在設(shè)計中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也可與單片機的掉電檢測口相連，以便能迅速進入低功耗狀態(tài)。圖5以PIC單片機為例，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