實(shí)時(shí)時(shí)鐘器件X1226原理及軟件設(shè)計(jì)

X1226具有時(shí)鐘和日歷的功能，時(shí)鐘依賴時(shí)、分、秒寄存器來(lái)跟蹤，日歷依賴日期、星期、月和年寄存器來(lái)跟蹤，日歷可正確通過(guò)2099年，具有自動(dòng)閏年修正。

　　擁有強(qiáng)大的雙報(bào)警功能，能夠被設(shè)置到任何時(shí)鐘/日歷值上，精確度可到ls?？捎密浖O(shè)置1 Hz，4096 Hz或32768Hz中任意一個(gè)頻率輸出。

　　該器件提供一個(gè)備份電源輸入腳VBACK1允許器件用電池或大容量電容備份供電。許多電池類型能夠用做Xicor公司實(shí)時(shí)時(shí)鐘器件X1226的備份電池，3.OV或3.6V的鋰離子電池較為適合，使用期限為10年。另外一種用法可選擇一個(gè)大容量的電容，備份時(shí)間可持續(xù)幾天至兩個(gè)星期，時(shí)間的長(zhǎng)短依賴于電容容量的大小。用一個(gè)簡(jiǎn)單的硅或肖特基二極管連接到Vcc和充電電容的兩端，充電電容連接到Vback引腳，注意不能使用二極管對(duì)電池充電(特別是鋰離子電池)。切換到電池供電的條件是Vcc=Vback—O.1V，正常操作期間，供電電壓Vcc必須高于電池電壓，否則電池電量將逐步耗盡。

　　振蕩器所需晶體，采用外接32.768kHz的晶體。產(chǎn)生的振蕩誤差可通過(guò)軟件對(duì)數(shù)字微調(diào)寄存器、模擬微調(diào)寄存器的數(shù)值進(jìn)行調(diào)節(jié)加以修正，避免了外接電阻和電容的離散性對(duì)精度的影響。

　　器件可提供4Kb的EEPROM，8塊加鎖控制?？捎米鞔罅坑脩魯?shù)據(jù)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器，具有安全、保密性。這個(gè)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)在主電源和備用電源全都失效時(shí)不受影響。

　　1 電路組成及工作原理

　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘器件X1226可與各種類型的微控制器或微處理器接口，接口方式為串行的I2C接口。其中數(shù)據(jù)總線SDA是一個(gè)雙向引腳，用于輸入或輸出數(shù)據(jù)。它是一個(gè)漏極開(kāi)路輸出，在使用過(guò)程中需要添加上拉電阻，阻值大約在4.7Ω～10kΩ之間。本文介紹89C5l單片機(jī)與X1226的接口方法，由于89C51單片機(jī)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的I2C接口，只有用軟件進(jìn)行模擬。

　　為了更直觀地看到時(shí)間變換，采用八位LED數(shù)碼管顯示年、月、日或時(shí)、分、秒的變換，LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)采用本公司自有產(chǎn)品PS7219A，數(shù)碼管選擇1.27cm共陰極紅色或綠色LED數(shù)碼管。由于PS7219A器件內(nèi)含IMP810單片機(jī)監(jiān)控器件，復(fù)位輸出高電平有效，因此在使用51系統(tǒng)時(shí)，無(wú)需添加監(jiān)控器件，使用PS7219A的復(fù)位輸出給51單片機(jī)復(fù)位即可，監(jiān)控電壓4.63V。硬件設(shè)計(jì)原理圖如圖1所示。

　　在硬件通電調(diào)試過(guò)程中，請(qǐng)不要用手去觸摸實(shí)時(shí)時(shí)鐘X1226的晶體，這樣可能會(huì)導(dǎo)致振蕩器停振。恢復(fù)振蕩器起振的方法是關(guān)閉電源(包括備份電源)重新上電另外需要說(shuō)明的是，測(cè)量振蕩器時(shí)，請(qǐng)不要用示波器的探頭去測(cè)量X2的振蕩輸出，正確的方法是用探頭去測(cè)量PHz/IRQ的振蕩輸出，以確定是否起振和振蕩頻率是否準(zhǔn)確。測(cè)量時(shí)建議在該腳加一個(gè)5.lk Ω的上拉電阻。注意：在印刷電路設(shè)計(jì)時(shí)，xl226的布線請(qǐng)參考X1226數(shù)據(jù)手冊(cè)的廠家推薦方法。

　　2 軟件設(shè)計(jì)

　　X1226由實(shí)時(shí)時(shí)鐘寄存器(RTC)、狀態(tài)寄存器(SR)、控制寄存器(CONTROL)、報(bào)警寄存器(Alarm0、Alarml)和客戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器組成。由于實(shí)時(shí)時(shí)鐘寄存器(RTC)和狀態(tài)寄存器(SR)需要進(jìn)行頻繁的寫(xiě)操作，因此它的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為易失性SRAM結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對(duì)寫(xiě)操作的次數(shù)沒(méi)有限制。其它寄存器結(jié)構(gòu)均為非易失性EEPROM結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對(duì)寫(xiě)操作有次數(shù)限制，通常在10萬(wàn)次以上。X1226初始化程序流程如圖2所示。