現(xiàn)在流行的串行時鐘電路很多，如DS1302、 DS1307、PCF8485等。這些電路的接口簡單、價格低廉、使用方便，被廣泛地采用。本文介紹的實(shí)時時鐘電路DS1302是DALLAS公司的一種具有涓細(xì)電流充電能力的電路，主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32.768kHz晶振。那么時鐘芯片到底有哪些？實(shí)時時鐘芯片選型是什么我們一起來看下。

時鐘芯片有哪些？

1、并行接口

MAXIM-DALLASDS12C887系列，現(xiàn)在已經(jīng)衍生出很多型號了。

主要是幾個大廠MAXIM-DALLAS，PHILIPS，日本精工?，F(xiàn)在很多常見的rtc芯片國內(nèi)都有仿制的，價格還是不錯的。要求不高的地方用還是不錯的。

很多常見的型號在這里都能找到相對應(yīng)的型號，包括ds1302，ds1307，ds1337，pcf8563

2、串行接口

1）I2C接口

Phlilps的PCF8563，PCF8583

EPSON的RX8025內(nèi)置晶振，誤差小。比較不錯

MAXIM-DALLAS的DS1307

RICOH的RS5C372，國內(nèi)的貝嶺仿制型號BL5372

日本精工的S-35390

Intersil的X1288

2）三線接口

MAXIM-DALLAS的DS1305，DS1302，其中DS1302國內(nèi)有相關(guān)的仿制產(chǎn)品，PTI的仿制型號是PT7C4302。

臺灣合泰的HT1380，HT1381

實(shí)時時鐘，是單片機(jī)計時的時鐘或獨(dú)立的可被單片機(jī)訪問的時鐘。它可以外部擴(kuò)展芯片得到，如1302，1307，12887，3130，12020，m41t81，6902，8025。有并口有串口，有帶電池自己玩，有外部供電，看實(shí)際需要設(shè)計。這些時鐘無一例外地用到了32768Hz。這是因?yàn)樗鼈冇昧送粋€計時IC核、低頻功耗更低、更容易校表和1Hz計時精密實(shí)現(xiàn)。大伙在該基礎(chǔ)上做了不同的文章，有的搞點(diǎn)穩(wěn)定晶振放里面，有的搞點(diǎn)備電方案，有的接口不同，有的搞點(diǎn)萬年歷，有的搞點(diǎn)報警，有的……

3）還有可能你提到的（可能就是430系列單片機(jī)），內(nèi)部集成了RTC這個模塊，要求外面接32768Hz。這樣就可以獨(dú)立地計時，單片機(jī)睡覺了也和它的時間管理無關(guān)，低成本實(shí)時方案。

時鐘芯片結(jié)構(gòu)（以DS1302為例）

在DS1302的引腳排列，其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+0.2V時，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時，在Vcc≥2.5V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端（雙向），后面有詳細(xì)說明。SCLK始終是輸入端。

時鐘芯片工作原理（以DS1302為例）

控制字節(jié)

DS1302的控制字符表示?？刂谱止?jié)的最高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中，位6如果為0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù);位5至位1指示操作單元的地址;最低有效位（位0）如為0表示要進(jìn)行寫操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。

輸入輸出

在控制指令字輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位到高位7。

寄存器

DS1302有12個寄存器，其中有7個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式，其日歷、時間寄存器及其控制字見表1。

此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個RAM單元，共31個，每個單元組態(tài)為一個8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個字節(jié)，命令控制字為FEH（寫）、FFH（讀）。

時鐘芯片布線

1.將晶振盡量靠近X1，X2引|腳。保持RTC和晶振之間的距離盡量小，以減少天線長度來，從而降低噪聲的接收。

2.保持晶振Pad和連接1，X2的線寬盡可能的小。Pad和線寬越大，越容易接收鄰近的噪聲信號

3.在晶振周圍設(shè)置保護(hù)環(huán)（保護(hù)環(huán)接地）。它將保護(hù)晶振相對于噪聲信號獨(dú)立

4.盡量不要讓其他層的信號直接從晶振或連接X1，X2的信號線下穿過。相對于板上其他信號越獨(dú)立，晶振越不容易接收到噪聲信號。任何信號線和X1，X2之間的信號線必須保證最少0.200英寸的距離。RTC應(yīng)該與任何產(chǎn)生電磁信號（EMR）的元件隔離，特別是離散的和模塊化的RTC。

5.在晶振的正下方的層設(shè)置一塊地（groundplane）十分有幫助。它有助于晶振與其他層的層間隔離。注意地只用設(shè)置在晶振的周圍而不用覆蓋整塊板，并且最好不要超出保護(hù)環(huán)的范圍。

時鐘芯片的作用

第一，時鐘芯片具有顯示時間與記錄時間的功能作用。

第二，時鐘芯片具有鬧鈴作用。

第三，時鐘芯片具有數(shù)據(jù)記錄作用。

第四，時鐘芯片具有數(shù)據(jù)斷電保護(hù)作用。

第五，時鐘芯片具有很好的檢測功能。
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