一种实时时钟芯片的设计

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1、华中科技大学硕士学位论文一种实时时钟芯片的设计姓名：颜学超申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：应建华20050511摘要实时时钟芯片具有产生秒分小时日星期月年的功能并且具有闰年2自动调整功能广泛应用于工业及消费类电子等领域IC总线是飞利浦公司的专利只需要两根线就可以将众多芯片连接在一起2本文讨论的用于IC总线的实时时钟芯片不仅具备基本的计时功能而且还具有主电源掉电情况下的时钟保护电路可以在主电源掉电或者其它一些恶劣环境中保证时钟的准确性同时芯片内部还集成了五十六个字节的RAM用于保存一些2重要数据芯片与外界的通讯依靠两根IC总线数据传输速率最高为100kb/

2、s芯片还能够提供四种频率的方波信号文章一开始介绍了本芯片的框图和引脚定义起振电路以皮尔斯晶振为基础2电源管理则使用常用的电压比较器根据IC协议的要求设计了接口电路利用延迟使控制逻辑符合时序的要求以星期寄存器为例介绍了实时时钟的计时原理RAM则采用标准六管单元在系统仿真分析中对地址总线数据总线以及读写信号进行了详细的说明最后对本芯片的设计结果进行了总结本芯片采用0.6umCMOS两层多晶硅两层金属工艺原理图的绘制仿真以及版图的绘制均在Cadence软件下完成目前已经流片完成经测试其功能完全符合要求2关键词:实时时钟IC总线电源管理晶振功耗IAbstractReal-TimeCl

3、ockcountsseconds,minutes,hours,dateofthemonth,dayoftheweak,monthandyearwithleap-yearcompensation.Ithasbeenwidelyusedinindustrial2electronicsandconsumerelectronics.IC-busisthePhilips’patent.Manychipscanbeconnectedbyonlytwowires.2TheReal-TimeClockAppliedinIC-busdiscussedinthisthesisnotonlypro

4、videstimeasbasicfunction,butalsohasabuilt-inpowersensecircuitthatdetectpowerfailuresandautomaticallyswitchestothebatterysupply.ThiscircuitryguaranteestheaccuracyoftheReal-TimeClockwhenpower-failoccursorinotherbadconditions.Atthesametime,thereare56bytesofSRAMinthechipforimportantdatastorage.

5、Thischipsupportsabi-directional,2-wirebusanddatatransmissionprotocol.Thedatatransmissionrateisupto100kb/s.Programmablesquarewaveouputsignalcanbeprovidedbythischip.Atfirst,thisthesisintroducestheblockdiagramandpindescription.TheoscillatorcircuitryisbasedonthePierceoscillator.Thecommonvoltage

6、comparatorsareusedtoformpowermanagementmodule.Theinterfacecircuitryisdesignedtomeetthe2requirementsofICprotocol.Withthehelpofdelaytime,controllogicaccomplishthedemandofsequentialcircuitry.Theprincipleofthereal-timeclockisillustratedbyweekregister.Thestand6-TcellsareadoptedtoformRAM.Duringth

7、eanalysisofsystemsimulation,theaddressbus,thedatabusandthewrite/readsignalsareexplainedindetail.Attheendofthisthesis,thedesignresultsofthechiparesummarized.The0.6umCMOSDoublePolyDoubleMetalprocessisusedtofabricatethischip.UndertheCadencesoftwareenvironme