高精度的实时时间芯片X1288的原理及应用

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 BAT AL1 AL0 0 0 RWEL WEL RTCF 01h

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”。

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