单片机时钟芯片研究论文
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 78 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 34 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 MOVLW8MOVWFCount;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