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新型高精度时钟芯片RTL-4553

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  摘要:介绍EPSON公司最新推出的高精度时钟芯片RTC-4553的功能与特点。包括内部结构及引脚、功能控制和单字节的读程序。
  关键词:单片机 时钟芯片 RTC-4553
  
  现在流行的串行时钟芯片很多,如DS1302、DS1307、PCF8485等。这些芯片接口简单、价格低廉、使用方便,被广泛地采用,但这些芯片都存在时钟精度不高,易受环境影响,出现时钟混乱等缺点。本文介绍一种EPSON公司最新推出的RTC-4553时钟芯片。该芯片采用内置晶振和独特的数据方法,大大提高了时钟精度和可靠性。RTC-4553配有串行通信接口,另有30×4bitSRAM,有2000~2099的百年日历,采用14脚SOP封装,电池耗电2μA,时钟误差<3min/年且无需调整,是仪器仪表高精度时钟的理想芯片。
  
  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
  0
  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
  

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