实时时钟isl的原理与应用

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1、实时时钟ISL1208的原理与应用［作者：张道明　郝继飞　谭国俊    转贴自：微计算机信息    点击数：478    更新时间：2008-10-16【字体：A 】PrincipleandApplicationofRealTimeClockISL1208Abstract:Thisarticleintroducetheprinciple、thecharacter、thefunctionandtheapplicationofrealtimeclockISL1208andthengivesthehardwareandsoftwaredesign.Keywords:RTC；M

2、CS51；I2Cinterface；serialcommunication；C51摘要：简要介绍了实时时钟ISL1208的原理、特点、功能及应用，并给出了与单片机的硬件连接图及控制程序。关键词：实时时钟；MCS51；I2C接口；串行通信；C511.引言INTERSIL公司推出的ISL1208是一种I2C接口、低成本、低功耗实时时钟，它带有定时与晶体补偿、时钟/日历、电源失效指示器、周期或轮询报警、智能后备电池切换和后备电池供电的SRAM等功能。振荡器采用外部低成本32.768KHz晶振，日历可精确到2099年，闰年自动修正。其强大的报警功能，可被设置成任意时间点报警或固

3、定频率输出。若采用3.0V/3.6V锂电池供电，供电电流仅为400nA，最多可持续供电长达10年。另外，后备电源输入引脚Vbat还允许断电时使用大容量后备电容供电以保证正常工作几个月左右。2.ISL1208简介   ISL1208引脚如图1所示： 其中：引脚X1、X2接外部晶振输入端，可直接以32.768kHz的晶体源驱动；Vbat接后备电源/电容，该引脚不用时接地；SDA为串行数据输入输出端；SCL为串行时钟输入端；IRQ/Fout为中断/频率输出端，可用作中断/频率输出；Vdd和GND为电源和接地端。 3.ISL1208内部结构及其工作原理   ISL1208内部结

4、构框图如图2。由图可知，ISL1208主要包括：I2C接口控制单元、实时时钟控制逻辑、时钟分频器、电源管理单元和寄存器单元。其中寄存器单元被分成四段：实时时钟、控制与状态、报警寄存器和用户SRAM；这四段寄存器各自含有不同的功能：实时时钟和报警寄存器用于写入/读出时间值和报警值，其写入形式为BCD码；控制与状态寄存器可完成对其他寄存器读写控制、报警与频率输出控制、模拟与数字微调控制等功能，其存储映射图如表1。 控制与状态寄存器（ControlandStatus）控制与状态寄存器包括状态寄存器、中断与报警寄存器、模拟微调与数字微调寄存器。状态寄存器（SR）：用来控制RTC

5、失效、电池模式、报警触发、时钟计数器写保护、晶体振荡器使能以及状态位的自动复位或者提供相应的状态信息。在时钟上电时，需将写RTC使能位WRTC置“1”，以便启动时钟计数。中断控制寄存器（INT）：主要用于控制时钟的周期性和单事件报警。其中频率输出控制位FO3－FO0使能/禁止频率输出功能，并选择IRQ/FOUT引脚的输出频率（2-5Hz－215Hz）。在频率模式被激活时它将覆盖IRQ/FOUT引脚上的报警模式。报警使能位ALME使能/禁止报警功能，中断/报警模式位IM使能单周期定时事件（IM＝0）/周期定时事件（IM＝1）。模拟微调寄存器（ATR）：ATR0至ATR5为

6、六位模拟微调位，可调整片内负载电容（CX1、CX2）的值，这一电容值用于RTC的频率补偿，其每一位都有不同的电容调节比重。有效的片内串联负载电容CLOAD的范围从4.5pF至20.25pF，中间值为12.5pF（默认）。CLOAD可通过X1/X2引脚之间两个数字控制电容器CX1和CX2调节。数字微调寄存器（DTR）：数字微调位DTR0、DTR1和DTR2用来调整每秒钟的平均计数值和平均误差以获取更好的精度。其中DTR2为符号位（DTR2=0频率补偿>0，DTR2=1频率补偿<0），DTR1和DTR0为刻度位：DTR1提供40ppm调整，DTR0提供20ppm调整。用以上

7、三位可以表示－60ppm至+60ppm的补偿范围。4.应用举例4.1硬件结构ISL1208具有I2C接口，使其便于与各类处理器连接且硬件结构十分简单，传输速率最高可达400Hz。硬件结构如图3。其中时钟输入口SCL、数据输入输出口SDA分别与AT89C51的P1.6、P1.7腿相连，中断输出口IRQ/Fout接外部中断INT0。AT89C51通过RS232口与计算机相连，通过计算机对实时时钟产生控制。Vbat引脚接后备电容器。 4.2软件设计   由于ISL1208为I2C接口，因此其接口协议也满足I2C规范，这里不再累述。需要提到一点是