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高精度的实时时间芯片X1288的原理及应用

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:506

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:rtc x1288 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32k×8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5×10 -6的年变化率,使得它得以在手机、pos设备、智能仪表、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。

1 x1288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、100hz、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。

2 x1288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、256kb eeprom、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0x00~0x37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”。

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

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:rtc x1288 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32k×8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5×10 -6的年变化率,使得它得以在手机、pos设备、智能仪表、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。

1 x1288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、100hz、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。

2 x1288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、256kb eeprom、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0x00~0x37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”。

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

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