时钟芯片RTC-4553的原理及应用

A $B <3@ ’%， 6’$&： )=’ 0); ’’) + <3@ 012， ) 23? 0C(> 0); 23? -D2E ’%， 6’$& ’C( ； 读出一个字节 ’-$$：0C(> =6’ =)+== 6’$# 23? ’-$/： <3@ ’%， A $B -’$#： )=’ 0); <3@ )，034( ’’) + 0C(> 0); 23? -D2E ’%，’-$#
为 ++ ? 方式 # @ 时， 表示选中用户 $,( A ,$’B 及 &)%#； $,> $,C( A $,++B 及 &)%#。 ? 2 @ 时钟计数寄存器 地址 $%& ! "’’# 内部有 +# 个时钟计数寄存器， 从 (((( A ++((， 顺序为秒、 分、 时、 星期、 日、 月及年， 除星期外， 其它均占两个寄存器， 且均是低位在前， 高位在后。除小时的高位外，其它各时间变量均可 通过写操作完成 D + 操作，每执行一次写操作即代 表 D + 一次。 数据的修改可通过若干次 D + 操作来实 现。小时的高位设置则可通过设置其低位来完成。 +5 # $%& ! "’’# 的读 : 写操作 $%& ! "’’# 有 ’ 根信号线是必须外接的，它们 分别是 &0( ? ++ @ 、 0&< ? " @ 、 E$ ? 2 @ 、 0F) ? # @ 和 097% ? +# @ 。它们采用串行输入 : 输出方式， 在每个读写周 期内， 图 2 和图 # 分别给出了 0&< 均包括 G 个脉冲。 写操作时序图。 $%& ! "’’# 的读、 在 $%& ! "’’# 进行读操作时， E$ 为高， &0( 为 低， 由 0F) 在前 " 个脉冲内依次提供欲读寄存器或存 贮器的四位地址 ,( A ,#，而后在下一个时钟周期 内， 097% 上出现该四位地址 ,( A ,# 及其对应的 " 位 数据 -( A -#。 而在写操作 ? 输入 @ 时， 在 E$ 为低， &0( 也为低。 对时钟计数寄存器进行写入时， 同样只需 0F) 在前 " 个脉冲依次提供欲写计数器的四位地址 ,( A ,#， 而
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$%&’() * $%&’(’ 的结构特点
$%&’() 和 $%&’(’ 系列 +%, 采用 # 脚 JC9 ! )’ 封装， 其引脚排列如图 > 所示。
> $%&’() * $%&’(’ +%, 在 $%&’() 和 $%&’(’ 系列 +%, 中集成有 )K 只 """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
图
系列
引脚排列
O9+:N： :CP O)， Q( :CP O>， Q )(R :CP O?， Q >’ ： ， OTC$ :CP S O) 1%S11 OT(( :CP V O>W S $C& +$% O) +$% O> TX$- O?， OT($
所示是其电路原理图， 其中 )0/ 接高电平。 下面给出 读 ’() ! "**& 时的 <)0 ! */ 汇编语言程。 =6’ )0$ 0); 012 034( >1( >1( >1( >1( >1( ?/5 $ ?/5 / ?/5 # ?/5 & ?/5 "
； 写入一个字节 6’$/： )=’ =6’ ： 6’$# )=’ )0$
-./0 12342 54/ 5026278 摘要：$%&’() 和 $%&’(’ 系列 +%, 是安森美公司生产的第二代超低电流并带有可编程延时的电压 检测器。文中介绍了 $%&’() 和 $%&’(’ 系列器件的引脚排列、 内部结构和主要特性， 最后给出了该 两系列电压检测器件的几种应用电路。 关键词： 电压检测器； 超低电流； 可编程延时； $%&’() * $%&’(’ 分类号： 文献标识码： 文章编号： 9:;’’< )’ = >((? ! ?;@@ A )(() B (@ ! (("# ! (’ $%&’() 和 $%&’(’ 系 列 +%, 是 美 国 安 森 美 A C7,DE2 B 公司最近推出的第二代电压检测器。这些 器件具有极低的静态电流，并含有可编程时间延迟 产生器， 适于用作微处理器 A E2FG/HG/FD,,/G B 复位控制 器、 低电池 A 电压 B 检测器、 电池迟滞 A I4F30H B 检测器 和电源失效指示器等。 $%&’() 和 $%&’(’ 系列 +%, 的高精度欠压检测 器带有相应的滞后及外部可编程延时功能， 因而， 能 有效地阻止不稳定系统的复位操作。这两个系列器 件的品种都非常齐全， 因此用户可以任意选择。 有源晶体管，这些有源器件与无源元件除组成带有 滞后的高精度电压检测电路和输出级电路外，还可 在外部通过电容来对时间延迟进行编程。其 中 ， $%&’() 系列 +%, 内部含有 %:CJ 互补输出级，而 $%&’(’ 系列 +%, 的输出级为一只开漏 $ 沟道 :CJL 图 ) 所示是 $%&’() 和 $%&’(’ 系列 +%, 的电路 MN9。 组成框图。 这两大系列电压检测器 +%, 的脚 ) 是器件的输 入端， 脚 > 为复位输出端， 脚 ’ 为接地端， 脚 # 用于 外接可编程延时电容， 脚 " 一般不连接。
! "# ! !新特器件应用
《国外电子元器件》 #$$# 年第 % 期
#$$# 年 % 月
时钟芯片 &’( ! "))* 的原理及应用
国防科技大学机电工程与自动化学院 王秀梅
!"# $%&’(&)*# +’, -))*&(+.&/’ /0 1*/(2 1"&) 3!1 4 5667
+,-. /01230 摘要： 它内带 *#9 %:;<=> 晶振， 无需外部调整即 &’( ! "))* 是 45678 公司推出的低功耗时钟芯片， 可保证很高的精度。&’( ! "))* 可以对年、 月、 日、 星期、 时、 分、 秒进行精确计时， 且直至 #$?? 年均 具有闰年自动补偿等功能 @ 使用非常方便。文中介绍了 &’( ! "))* 的内部结构、 工作原理及应用， 给出了 &’( ! "))* 与 )A 系列单片机的硬件连接电路及软件控制程序。 关键词： 时钟芯片； &’( ! "))*； 硬件结构； 软件设计 分类号： 文献标识码： 文章编号： ’=%A"9 )A B A$$: ! :?%% C #$$# D $% ! $$"# ! $* 其各引脚功能如表 &’( ! "))* 采用 A" 脚封装， A 所列。 A9 # &’( ! "))* 的内部寄存器 "))* 内部有 * 个控制寄存器、 A* 个时钟计数寄 存器以及一个 *$ H " 位用户存贮器区，这些寄存器 均有 * 种工作方式。 在方式 $、 各寄存器可以从 A 时， $$$$ K AAAA 以不同的 " 位地址来进行区分，且其数 据位也为 " 位，而用户存贮器区域的地址虽然也是 $$$$ K AAAA，但它仅能在方式 # 和方式 * 时进行读 写操作。 C A D 控制寄存器 &’( ! "))* 内部共有三个控制寄存器 C (8’A、 可用来对时钟模块进行复位、 设置工 (8’#、 (8’* D ， 作模式并提供相应的测试位以检测其工作状态。 !控制寄存器 (8’A 用来设定 A# M #" 小时显示
图 A 时钟芯片 &’( ! ")** 的内部结构
时钟芯片 $%& ! "’’# 的原理及应用 模式、时钟计数寄存器复位清零、#( 秒自动调整以 及定时脉冲信号输出频率等。其命令格式如下：
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/9)& * +。而当 &0( 变高且 0&< 变低时， 080$ * (。 使用时切记要将 %=0% 通常用于厂家测试芯片， 其设置为 (。 在 ((、 >0+ 和 >0( 用于设置工作模式， (+ ? 方式 (、 + @ 时，表示选中时钟计数寄存器和控制寄存器 为 +( ? 方式 2 @ 时， 表示选中用户 $,> &)%+ A &)%#；
其中， 将所有计数寄存器清零， 同时 080$ * + 时，
后在下一个时钟周期内， 097% 上出现该四位地址
图 2 读操作的时序
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《国外电子元器件》 #$$# 年第 % 期
#$$# 年 % 月
பைடு நூலகம்
图 & ’() ! "**& 的写操作时序
+$ , +& 及其对应的 " 位数据 -$ , -&，需要说明的 是， 此数据已进行过一次 . / 操作。若需要对内部数 据存贮器进行写入， 则需 012 依次提供该存贮器的四 位地址 +$ , +& 以及欲写入的数据 -$ , -&，然后在 下一个时钟周期内， 034( 上如果出现该四位地址 +$ , +& 及其对应的 " 位数据 -$ , -&，则表示写入 过程已完成。 /5 " ’() ! "**& 的复位 当 6’ 为低， 系统即可向控制寄 )0$ 亦为低时， 存器 )2(& 7 地址 //// 8 写入 $$$/ 7 -$ , -& 8 ，即置 对 ’() ! "**& 进行初始化， 此时各时钟 090’ : / 后， 计数寄存器将被赋以相应的初值。当 )0$ 的上升沿 和 0); 的下降沿到来后， 复位结束。 090’ : $，
#
与单片机连接及编程
图" ’() ! "**& 与单片机的连接应选用 * 根线，
图 " ’() ! "**& 与单片机的连接电路
0C(> )0$ ’C( ； 初始化 )0F：<3@ 0C(> +， A BGF )0$ ； 初始化 090’ : /， =)+== 6’$/ ’C( ； 读时钟数据程序 <+12： <3@ 0?， A *$F <3@ +， A %$F =)+== ’-$$ D> +)) 5 %， H 23? ； >409 : /I
此时时钟计数寄存 其中， 6708 * ( 为正常状态， 器可读可写；而当时钟计数向前产生进位时，6708 被自动置 +， 此时时钟计数寄存器禁止读写。 上电时， 所有计数器被初始化， 时钟 /9)& * +， 指向 (( : (+ : (+ +2 ; (( ; ((， 星期日。并且所有寄存 器清 (。080$ * + 时， /9)& 由 +" (。 而 -( 则总是设置为 (。 -+ 为无关位， ! 控制寄存器 &)%# 用来设定工作方式及系统 复位标志。其命令格式如下：
其中， 为正常状态； &)%$ * ( 时， &)%$ * + 时可 将选定的时钟计数寄存器清零；#(,-. * + 时进行时 钟自动调整， 秒大于 #( 则向分钟进 +， 小于 #( 则将 秒位清零；如果 %/0 * (，则输出定时脉冲频率 1 为 +(2"34， %/0 * + 时， 1 为 (5 +34。 ! 控制寄存器 &)%2 用来提供进位及上电消除 标志。其命令格式如下：
A &’( ! "))* 的内部结构及工作原理
&’( ! "))* 是日本 45678 公司生产的一种高 性能、低功耗、带 &EF 的实时时钟芯片。它内带 *#9 %:;<=> 晶振，无需外部调整即可保证很高的计 时精度。利用它可以对年、 月、 日、 星期、 时、 分、 秒进 行精确计时， 且直至 #$?? 年均具有闰年自动补偿功 能。它以递增方式修改时钟数据， 并以 B(G 码格式 串行 输 出 ； 可 通 过 软 件 实 现 *$ 秒 调 整 ， 并 可 选 另外， $9 A=> 或 A$#"=> 的定时脉冲输出； &’( ! "))* 内部还带有 *$ H "I0J 的 6&EF， 可用于存放系统临时 数据。它的工作电压范围为 # K )9 )L，支持低电压 C *L D 工作； 其典型工作电流为 A 该芯片的功耗极 E， ! 低，用一片钮扣式锂电池做后备电源时，可使用 A$ 年以上。 A9 A 内部结构及引脚功能 &’( ! "))* 的内部结构如图 A 所示。
第二代超低电流电压检测器 $%&’() * $%&’(’ 系列 +%, 及应用 !新特器件应用
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第二代超低电流电压检测器 $%&’() * $%&’(’ 系列 +%, 及应用
山东省临沂市电子仪表研究所 山东永光电子有限公司 周立凯 高桂英
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