单片机时钟芯片研究论文.doc

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1、学无止境单片机时钟芯片研究论文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

2、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A3A2A1A00123456786学海无涯学无止境

3、90A0B0C0D0E0F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3012345676学海无涯学无止境890A0B0C0D0E静态RAM区01234567890A0B0C0D0E静态RAM6学海无涯学无止境区控制寄存器1：CNT1TPS-CNTR24/12TPS——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：BUSYPO

4、NC--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：--MS1MS0MS1、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。

5、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6学海无涯学无止境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

6、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MOVLW8MOVWFCount;准备发8位LOOP：BCFRA，SCK；SCK低电平BCFRA，SINBTFSSFDE，0；FDE的0位为1；则SIN口为1GOTOLLL；否则SIN口输出0BSFRA，SINLLL：RRFFDE，1；FDE右移，准备发下一位BSFRA，SCK；SCK高电平DECFS2CountGOTOLOO

7、P；读指令发完MOVLW8；准备接收数据MOVWFCountLOOP1：BCFRA，SCKNOPBSFRA，SCKRRFW，0BCFW，0BTFSSRA，Sout；读判断GOTOLLL1BSFW，06学海无涯学无止境LLL1：DECFS2CountGOTOLOOP1BCFRA，CS0；结束，关芯片6学海无涯