电压下降， 且内部晶 振也停止工作
)’+
计时功能单元 可进行至阳历的下二位数和年、 月、 日、 星期、
* *
B B
* B
正常状态 电压下降， 但内部晶 振继续工作
时、 分、 秒各个时段寄存器的设定 = 计时 = 读取， 当阳 历的下二位数为 # 的倍数时，可自动识别闰年， 且 自动判别至 )*"" 年，推荐应用此功能于复费率电 子式电能表对不同时段的电量的设定和读取及抄 表系统的定时抄表器上。
令， 收到应答信号后， 再发要读数据的地址， 收到应 答信号后， 再发起始位后， 主器件向 W*)+ 芯片发送 读指令， 收到应答信号后， 就开始读数据， 读完后再 发非应答信号后结束。格式见图 + 。
!’)
子程序举例框图及清单 作为一个简单的应用实例， 我们给出以下 S>T
!’B’)
读操作 首先主器件（ 微处理器） 向 W*)+ 芯片发送写指
OEFV 位 来 设 置 和 监 视 ERES3 TO 报 警 。 当 OER,、 OEFV 都 为 B 时 ， 则 表 示 当 前 时 间 与 ， ERES3 TO 的 设 定 时 刻 一 致 ， = 9(@M 置 “ R” ERES3TO 报警功能有效，发生 ERES3TO 警报； 主 机 可 通 过 表 ! 各 寄 存 器 的 AER,、 AEFV 位 来 设 置和监视 ERES3TA 报警，当 AER,、 AEFV 都为 B 时 ， 则 表 示 当 前 时 间 与 ERES3TA 的 设 定 时 刻 一 致， ， = 9(@E 置 “ R” ERES3TA 报警功能有效，发生 ERES3TA 警报。 T +* T
总第 !" 卷 第 ##" 期
电测与仪表
$%&’!" (%’##" 32:’ )**!
)**! 年 第 + 期
,&-./01.2& 3-2450-6-7/ 8 974/056-7/2/1%7
实时时钟芯片 !"#$%&’ 的原理及其应用
田春雨， 张旭辉， 赵玉梅， 罗玉荣， 牟
（ 哈尔滨电工仪表研究所， 哈尔滨 ;+**#*） 摘要： 简要介绍了一种实时时钟芯片 <=>?*)+ 的主要特点、 工作原理和实际应用。 关键词： 实时时钟； 串行 ,,@<A3； 3BC+; 单片机； 9)B 总线 中图分类号： D(E+， D3"!+ 文献标识码： F 文章编号： ;**;>;!"*（ )**!） *+>**#?>*#
动停止检测和电源电压监视单元、 中断发生和闹钟 报警单元、 其内部 9 Y A 控制单元和计时功能单元等。 电路框图示于图 )。
图;
<=>?*)+ 管脚排列示意图
)’;
计时精度调整单元 该单元通过软件设置时钟调整寄存器 （ 见表
其定义如下： 串行时钟输入端； CBK： 串行地址 Y 数据 9 Y A 端； CWX：
制）
C #" C
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;<(、 = >?@、 $A,@ 位来监测。见表 )。
表)
;<( = >?@ $A,@ * * *
LA,：此脚为控制 LATD 输出时钟信号的输入 脚内置下拉电DX： 外 部 中 断 X 输 出 ， 输 出 闹 钟 中 断
（ 及固定周期中断； XKX<3>W）
?
!"#$%&’ 简介 <=>?*)+ 引脚见图 ; 所示。
Y 9(DF： 外 部 中 断 F 输 出 ， 输 出 闹 钟 中 断 （ 及固定周期中断； XKX<3>Z） 测验脚， 此脚接在 $WW 上； D,CD： 正电源； $WW： 接地端； [(W： 无内部连接； (’B’： & !"#$%&’ 内部框图及其工作原理 振 <=>?*)+ 器件主要包括计时精度调整单元、
地址 功能
! 应用软件 !’B 数据传输格式
首先主器件发出启动信号，其次是命令帧、 地 址帧和数据帧格式， 所有的命令、 数据和地址字节 都是首先传输最高位， 每传输一个数据字节， 存储 器内部地址计数器将增加，直到传到最后一个字 节， 每送一字节均有应答信号， 最后发出停止信号。
图!
数据传输时序图
节因素和温度变动对计时准确度的调整，它的调 整 范 围 为 !)<=>?@A;>"’;B;* C=， 调 整 准 确 度 单 位 为 A!’*+B;*C=，并且每 )*4 进行内部调整时钟一次。 注意不用此功能时要将 D= 到 D* 清 * 。 它的调整过程见表 ;。 表; 高精度调整时钟精确度表
!)<=<’<?@!H!)<=<’<C!)<=>I J !)<=>KC"’;=B;*C=； （ 计算对目前偏移量 的 最 佳 调 整 数 据 （ )） ;* 进
调整数据K偏移量 J 调整分辨率KC"’;= J !’*+ 四舍五入小数点以后） ； "C!（ 计算设制调制码（ （ !） ;= 进制） 调制码设制时，因为是 < 位二进制码，所以用
;)> （ >*?）减去调整数据，得到调制码。调制码 K
十进制） 十六进制） 。 ;)>C!K;)+（ K>*?C*!?K<L?（ 例 )’ 当 DEFG 时钟输出为 !)<=>’!?@ 时的计时 校准调整。 （ 确定目前的偏移量 ;）
!’B’B
写操作 首先主器件（ 微处理器） 向 W*)+ 芯片发送写指
M1/N
M1/K
M1/+ = B)G)# = Q4/
M1/#
・
M1/! M1/) @-4/
・
M1/B H/B O2CD
M1/* H/* A2CD
令， 收到应答信号后， 主器件再向 W*)+ 芯片发送要 写入数据的地址， 收到应答信号后， 再发送要写的 数据， 再发一个应答信号后结束。格式见图 # 。
!)<=>’!?@!H!)<=>’!C!)<=>I J !)<=>KM"’;=B;*C=；
（ 计算对目前偏移量 的 最 佳 调 整 数 据 （ )） ;* 进 图) 内部结构图 制） 偏移量 J 调整分辨率） 调 整 数 据 K（ M;K（ M"’;= J 四舍五入小数点以后） ； !’*+） M;"#（ （ 计算设制调制码（ ， 对 # 取 ;= 进制 !） ;= 进制） 调制码K*#?（ 十六进制） 。 )’) 多种检测功能单元 包括电源复位检测功能、 振动停止检测功能、 电 源电压降低检测功能， 并对监测结果进行总结评估。 反映在控制寄存器 )（ 见表 !） 的相关位上， 通过确认 这一结果可认知电源、 振荡电路及计时状态。 （ 电源复位检测， 可以通过 NE( 位来监测， 当 ;） 读该位为 * 时， 则没有监测到上电复位状态； 当读该 位为 ; 时， 则监测到上电复位状态。 （ 振荡停止检测， 是对振荡停止事件进行记忆 )） 的。 （ 电源是否降过， 从而判断此时计时数据是否 !） 当读该位为 * 时， 则 有效。 可以通过 J OPG 位来监测， 监测到内部晶振停止工作状态，可能电源过 *$ 或 后备电源下降，此时计时数据无效；当读该位为 ; 时， 则没有监测到内部晶振停止工作状态， 此时计时 数据有效。 （ 电源电压降低的检测， 是对供电电压比设定 #） 电压低的事件进行记录。检测电压可由寄存器设定 为 )’;$ 和 ;’!$ 两 种 电 压 中 的 一 种 Q 它 可 以 通 过 时钟调整举例： 例 ;’当 DEFG 时钟输出为 !)<=<’<?@ 时的计时 校准调整。 确定目前的偏移量 （ ;） 则没 $LPR、 $L,G 位来监测。当读 $L,G 位为 * 时， 有监测到电压下降， 当读该位为 ; 时， 则监测到电压 下降；当读 $LPR 位为 * 时，则标准电压值设定为 )’;$；当读该位为 ; 时，则表示标准电压值设定为 该功能每秒抽样进行电源电压监视一次， 也可 ;’!$。 用于电池的电源电压监视。 （ 总结其监测结果并进行分析评估， 可以通过 +）
监测评估表
针对现象分析原因 时钟出现反常状态， 可能是 温度下降引起的。 时钟出现反常状态， 可能是 电压下降引起的。 正常状态 时钟正常， 但有一种反常状态 存在， 可能后备电池出现异常。 时钟状态必须初始化， 否则就 会出现电压下降。
电压与振荡周期状态 没有电压下降， 但内 部晶振停止工作
*
*
B
引 言
)
此脚为由 LA, 控制的 !)’EU?SGV 时钟输 LATD： 出端；
<=>?*)+ 是 ,@CA( 公 司 生 产 的 一 种 9 B 总 线
接口方式的实时计时芯片， 它内置高精度可调整的
!)’EU?SMV 水晶振子，具有 U 种中断发生功能、 )个
系统闹钟功能、 振动停止检测功能、 电源电压监视 功能和时钟精度调整功能。因此在各种手机、 智能 仪表、 控制装置及其它电子领域中得到广泛应用。
放
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