单片机时钟芯片研究论文

导语：单片机时钟芯片研究论文一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

1内部结构及引脚

串行时钟芯片的内部结构如图1所示。它包含I/O控制器、移位寄存器、命令及逻辑控制器，表态RAM、实时时钟、计数器、晶振等部分。

图2为RTC-4553的引脚图。CS0为片选脚，低电平选中；WR为读写使能口，高为读，低为写；L1～L5为工厂出厂调整精度和测试用，使用中悬空；CS1为芯片掉电检查口，可直接与系统电源连接，芯片测到该口为低时，自动进入低功耗状态；SCK为时钟口，SIN为数据输入口，SOUT为数据输出口。另外，芯片还有1个时钟信号输出口TPOUT，该口可输出1024Hz或1/10Hz的信号，以供检测芯片的时钟精度所用。

2功能及控制

2.1寄存器

RTC-4553共有46×4bit寄存器。这些寄存器分3页，第1页共16个，分别为时钟寄存器和控制寄存器，如表1所列，用来存放秒、分、时、日、月、年、星期和3个特殊寄存器；第2页、第3页各有15个，共30个SRAM寄存器，页面的选择通过操作控制寄存器3的MS1、MS0位来实现。

表1

第0页第1页第2页地址A3A2A1A0功能说明地址A3A2A1A0功能说明地址A3A2A1A00

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0A

0B

0C

0D

0E

0F个位秒

十位秒

个位分

十位分

个位时

十位时

星期

个位天

十位天

个位月

十位月

个位年

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

静

态

RAM

区

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0A

0B

0C

0D

0E

静

态

RAM

区

控制寄存器1：CNT1

TPS-CNTR24/12

TPS——TPOUT输出时钟选择位，1输出1024Hz，0输出1/10Hz；

CNTR——时钟寄存器清零标志；

24/12——1为24小时制，0为12小时制。

控制寄存器2：

BUSYPONC--

BUSY——有进位溢出；

PONC——初始上电检测，为1表示刚上电需校时。

控制寄存器3：

--MS1MS0

MS1、MS0——页面选择位，00和01指向0页，10指向1页，11指向2页。

2.2数据读出

在片选择中芯片，WR置高时，芯片处于读出状态，随着SCK脚上的时钟变化，内部寄存器的数据将出现在SOUT脚上。输入需要8个时钟，4个用来输入地址；输出数据也需要8个时钟，包括4个地址位4个数据位。数据在SCK上升沿输入，在下降沿输出。寄存器的地址由SIN脚输入，页面由MS0、MS1决定。图3为读时序图。

2.3数据写入

RTC-4553采用特殊的写指令，对第0页的0D～0FH及第1页、第2页的寄存器的操作采用常规写法，地址后面的数据将原样写入寄存器中，而对时间寄存器写操作指令只能将内部的内容加1，并自动完成转换。图4为时间寄存器写时序。芯片这种独特的设计，防止了时钟区数据被意外干扰出现非法数据的可能，这正是该芯片高可靠性的原因所在。

3应用

RTC-4553采用串行通信，与单片机接口简单，在设计中RAM区可放置少量的停电后系统需要保存的数据。CS1也可与单片机的掉电检测口相连，以便能迅速进入低功耗状态。图5以PIC单片机为例，给出连接图。

按图5给出单字节的读程序：

入口：FDE的低4位存放读地址，W的低4位存放读地址

BSFRA，WR；读状态

BCFRA，CS0；选芯片

MOVLW8

MOVWFCount;准备发8位

LOOP：BCFRA，SCK；SCK低电平

BCFRA，SIN

BTFSSFDE，0；FDE的0位为1

；则SIN口为1

GOTOLLL；否则SIN口输出0

BSFRA，SIN

LLL：

RRFFDE，1；FDE右移，准备发下一位

BSFRA，SCK；SCK高电平

DECFS2Count

GOTOLOOP；读指令发完

MOVLW8；准备接收数据

MOVWFCount

LOOP1：

BCFRA，SCK

NOP

BSFRA，SCK

RRFW，0

BCFW，0

BTFSSRA，Sout；读判断

GOTOLLL1

BSFW，0

LLL1：

DECFS2Count

GOTOLOOP1

BCFRA，CS0；结束，关芯片