高精度芯片应用管理论文.doc
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1、高精度芯片应用管理论文 摘要:介绍高精度的实时时间芯片X1288的主要特点、工作原理及实际应用。给出具体的内部框图、计时精度调节原理、高精度定时的PCB设计和读写操作的基本程序。 关键词:RTCX1288高精度精度调节 引言 X1288是Xicor公司最新推出的高精度多功能时间芯片。除了提供高精度的时间外,还提供了片内的32K8位的EEPROM、看门狗、2个警告和备和电源的自动切换、频率输出等大量实用的功能。由于它使用的外部晶振可以选用低价格的32.768kHz晶体振荡器,所以芯片的价格便宜。它提供的时间分辨率为1/100s,以及小于510-6的年变化率,使得它得以在手机、POS设备、智能仪表
2、、控制装置及其它电子领域中得以广泛的应用,而且还可以作为低精度仪表的时间校准。 1X1288简介 X1288的引脚如图1所示。 X1288共有两种封装形式:一种是16引脚的SOIC封装(表面帧式),另一种为14引脚的TSSOP封装(双列直插式)。 图1 X1,X2:外接32.768kHz晶振的引脚。 RESET:复位信号输出,作为看门狗时使用。 Vss:数字地。 SDA:用于串行传输数据的输入与输出双向引脚。引脚为开漏输出,因此需要接上拉电阻,线上的传输速度最高达400kHz。 SCL:串行时钟输入脚。 PHZ/IRQ:多功能复用引脚。 功能1可编程的频率输出。可以输出32.768kHz、10
3、0Hz、1Hz或不激活四种状态。 功能2中断输出。提醒上位机一个定时警告已产生,低电平表示激活。 VBACK:后备支撑电源引脚输入端。 Vcc:主电源。 NC:无内部连接。 2X1288的内部框图及其工作原理 X1288内部由振荡电路、分频电路、计时单元、晶振补偿单元、时间保存寄存器、警告寄存器、256KbEEPROM、状态寄存器、控制寄存器、串行接口译码器、控制译码单元、看门狗定时器、低电平复位电路等组成。内部框图如图2所示。 图2 由于上位机是通过控制X1288的各寄存器对芯片进行操作的。因此,主要介绍内部寄存器及实现高精度定时的调节原理。 X1288内部共有可用的寄存器64个,其中0x0
4、00x37和0x3f已经使用。分别为状态寄存器、时间寄存器、控制寄存器、报警寄存器0、报警寄存器1。 2.1主要寄存器介绍 状态寄存器(SR)是易失性的,其地址是03H,命令格式如下: 位7位6位5位4位3位2位1位0缺省值 BATAL1AL000RWELWELRTCF01h BAT:后备电源标志。BAT为“1”,表明器件在使用后备电源。 AL1、AL0:报警选择位。X1288中有两个报警寄存器。若其中的某一报警时间与实时时钟相同时,相应的AL1和AL0位将变为“1”;当读取SR的值后,该位又变为“0”。 RWEL:时钟/控制寄存器写入控制位。对控制寄存器进行写操作时,必须先使该位为“1”。
5、WEL:控制寄存器和内部的EEPROM的写入控制位。在对它们进行写操作时,必须先使该位为“1”。但是要对它进行写,先要写RWE1位为“1”,即先写“02H”到状态寄存器,再写“06H”到状态寄存器才可以。 RTCF:掉电标志位。当全部电源包括Vcc和VBACK失效后,该闰变为“1”;而在系统再次上电后,如果要对RTC进行第一次有效写操作,则应首先使该位为“0”。 2.2计时精度调节原理 为了实现高精度的定时,X1288主要通过芯片内部的晶振补偿单元的数字微调寄存器和模拟微调寄存器来实现。这两个寄存器为非易失性的,掉电之后数据也不会丢失。数字微调寄存器(DTR)应用3位DTR2、DTR1、DTR
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