作者：天津大学 易志明 林 凌 郝丽宏 来源：《单片机与嵌入式系统应用》

摘要：在对串行实时时钟芯片x1203内部结构和工作特性作基本介绍的基础上，设计出用单片机的通用i/o口线虚拟i2c总线来实现与时钟芯片的串行接口电路以及利用虚拟i2c总线软件包viic设计时钟芯片1203的应用程序。 关键词：单片机 实时时钟 虚拟i2c总线 实时时钟是微机测控系统中的一个重要组成部分。美国xicor公司推出的串行接口实时时钟芯片x1203提供备用电源输入引脚，使器件能用非可重新充电电池任务用电源。该芯片以其体积小、功耗低、使用简单、接口容易、与单片机连线少为主要特点，同时具有较高的精度，能很好满足微机测控系统的求。下面具体介绍该芯片的内部结构、工作特性、与51系列单片机接口设计实例以及如何利用虚拟i2c总线软件包viic来设计实时时钟芯片x1203的应用程序。

1 x1203内部结构和工作特性 x1203是带时钟、日历和2个闹钟报警的实时时钟。双端口时钟和报警寄存器使时钟即使在读写操作期间也能精确地工作，时钟/日历提供了可通过一组寄存器进行控制和读出的功能；时钟使用32.768khz晶体输入，以秒、分、时、日、星期、月和年为单位跟踪时间，具有闰年校正，并能对小于31天的月自动进行调整；2个闹钟（报警）即中断输出，输出脉冲重复率可以从1次/min～1次/年，支持i2c总线的2线接口，具有400khz的数据传送速率和内部切换电路的辅助电源输入端，可靠性高，电源电压从2.5～6v实时时钟均能正常工作。 x1203的内部结构如图1所示，由电源控制、振荡器、分频器、时钟控制寄存器（ccr）、控制逻辑电路、移位寄存器等组成。 1.1 x1203的封装形式和引脚说明 x1203有8引脚soic和8引脚tssop 2种封装形式，引脚排列如图2所示。

scl：串行时钟引脚，用于使所有数据随时钟同步输入器件和从器件输出。此引脚上的输入缓冲器总是激活的（不选通）。 sda：串行数据引脚，用于把数据送入器件和从器件送出数据。它具有漏极开路的输出，可以与其它漏极开路或集电极开路输出端进行线“或”。输入缓冲器总是激活（不选通）。漏极开路输出要求使用上拉电阻。 vback：备用电源引脚，向器件提供备用电源电压，在vcc电源出现故障时向器件提供电源。 irq：中断信号输出引脚。引信号通知处理器，报警已发生并请求动作，是漏极开路的低电平有效输出端。 x1、x2：反向放大器的输入和输出端引脚，可以在x1端接受外部32.768khz的方波基准或配置为片内振荡器。 电源控制电路由引脚vcc和引脚vback输入，当vcc<vback-0.2v时，电源控制电路切换到vback，当vcc超过vback时，它将切换回到vcc。 1.2 时钟/控制寄存器（ccr） 时钟/控制寄存器（ccr）分为5个部分： ①报警寄存器0（alarm0）为8字节，字节地址为0000h～0007h； ②报警寄存器1（alarm1）为8字节，字节地址为0008h～000fh； ③控制寄存器（control）为1字节，字节地址为0011h； ④实时时钟（rtc）为8字节，字节地址为0030h～0037h； ⑤状态寄存器（status）为1字节，字节地址为0003fh； 其中①～③为非易失性的e2prom，而④、⑤为易失性的sram。ccr的映像如表1所列。

表1 ccr映像 地址 名称 d7 d6 d5