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实时时钟(RTC)X1203及其在单片机中的应用(二)
巫世晶;李海涛
【期刊名称】《中国设备工程》
【年(卷),期】2002(000)011
【摘要】@@ 二、主要功能rn通过向RTC中的时钟/控制寄存器CCR写入命令,可读取X1203的内部寄存器内容,即实时时间,并以BCD码表示;设置CCR中各寄存器,同样可以修改时钟值;同时,X1203还提供了两组报警寄存器,通过设置报警寄存器区的值以及报警控制寄存器的相应位,可以使RTC产生1分钟(精确到秒)至1年的周期性报警,即当报警寄存器区中设置的值与实时时钟的值相匹配时,RTC将在其IRQ引脚上产生一个脉冲信号,该信号为低有效,可直接与CPU的外部中断引脚连接,作为CPU的外部中断源,使用非常方便.
【总页数】2页(P41-42)
【作者】巫世晶;李海涛
【作者单位】武汉大学动力与机械学院;武汉大学动力与机械学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
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实时时钟实验总结一、实验目的本实验的主要目的是了解实时时钟的原理及其应用，掌握实时时钟的使用方法，以及通过实验学习如何编写驱动程序。
二、实验原理1. 实时时钟是一种能够提供时间和日期信息的芯片，它通常由一个晶体振荡器和一组计数器组成。
2. 实时时钟可以通过I2C总线与处理器进行通信，读取或设置时间和日期信息。
3. 实现实时时钟需要编写相应的驱动程序，并将其与操作系统进行集成。
三、实验设备与材料1. 实验板：STM32F407ZET6开发板；2. 模块：DS1307实时时钟模块；3. 软件：Keil uVision5开发环境。
四、实验内容1. 硬件连接：将DS1307模块与STM32F407ZET6开发板连接，包括SDA、SCL、VCC和GND等引脚。
2. 编写驱动程序：根据DS1307模块手册编写相应的驱动程序，并将其集成到操作系统中。
3. 测试程序：编写测试程序，通过读取DS1307模块返回的时间和日期信息来验证驱动程序是否正常工作。
五、实验步骤1. 连接硬件：将DS1307模块与STM32F407ZET6开发板连接。
2. 编写驱动程序：根据DS1307模块手册编写相应的驱动程序，并将其集成到操作系统中。
3. 编写测试程序：编写测试程序，通过读取DS1307模块返回的时间和日期信息来验证驱动程序是否正常工作。
4. 下载程序：使用Keil uVision5开发环境将编写好的程序下载到STM32F407ZET6开发板上。
5. 运行测试：启动STM32F407ZET6开发板，通过串口助手等工具查看DS1307模块返回的时间和日期信息，验证驱动程序是否正常工作。
六、实验结果经过测试，实时时钟模块能够正确返回当前时间和日期信息，并且能够根据需要进行设置和调整。
七、实验总结本次实验通过对实时时钟原理的学习以及编写驱动程序和测试程序的练习，加深了对嵌入式系统中硬件与软件协同工作的理解。
同时也掌握了一些基本的嵌入式系统开发技能，如硬件连接、驱动编写、调试等。
实时时钟芯片DS1388的原理与应用1. 介绍实时时钟芯片DS1388是一种高精度、低功耗的实时时钟芯片。
它集成了时钟、日历、闹钟和温度传感器等功能，广泛应用于各种电子设备中，例如计算机、通信设备、工业控制系统等。
2. 原理DS1388采用了CMOS技术，内部集成了时钟振荡器、电源监控电路和温度传感器等关键部件。
其工作原理如下：•时钟振荡器：DS1388内部集成了一个高精度的时钟振荡器，用于产生稳定的时钟信号。
该振荡器基于晶振或者外部电源提供的频率源进行工作，通过精确的频率控制，使得DS1388能够提供准确的时间和日期信息。
•电源监控电路：DS1388内部集成了电源监控电路，可以监测外部电池电量，并实时记录电池电量信息。
当外部电池电量低于一定阈值时，DS1388能够及时发出警报，提醒用户更换电池。
•温度传感器：DS1388还集成了温度传感器，用于实时检测芯片的工作温度。
通过监测温度，可以避免芯片过热，保证芯片的稳定工作。
3. 应用DS1388实时时钟芯片具有广泛的应用场景，主要包括以下几个方面：3.1 计算机系统在计算机系统中，DS1388常用于计算机主板上，用于提供系统时间和日期信息。
它能够提供高精度的时钟信号，并且能够通过电源监控功能实时监测电池电量，提醒用户更换电池。
此外，DS1388还可以与计算机的BIOS系统进行通信，实现系统启动时钟同步等功能。
3.2 通信设备在通信设备中，DS1388可以被用于提供精确的时钟信号，用于同步通信设备的各个模块。
例如，在无线基站中，DS1388可以提供准确的时钟信号，用于同步各个基站之间的信号传输，提高通信质量。
此外，DS1388还可以记录设备的运行时间和故障时间，帮助用户进行设备的维护和调试。
3.3 工业控制系统在工业控制系统中，DS1388可以用于记录设备的运行时间和操作时间，用于统计设备的使用情况。
通过记录运行时间和操作时间，可以预测设备的维护周期，并且根据维护周期进行设备维护工作。
低功耗实时时钟芯(RTC)BL5372用户手册V1.4上海贝岭股份有限公司Shanghai Belling Co., Ltd.低功耗实时时钟芯片(RTC)BL53721．概述BL5372是一款低功耗实时时钟电路，通过I 2C 两线接口电路可以与CPU 实时通信，主要用于一切需要提供时基的系统中。
该芯片能够产生多种周期性中断脉冲（最长周期可长达1个月），还具有两套报时系统。
BL5372内部集成一低功耗的稳压电源，故能够使恶劣的环境条件下仍能保持振荡器正常在很低的功耗工作（典型值：**********）。
BL5372具有晶振停振检测锁存的功能，通过检测该位可以检测内部时钟数据的有效性。
BL5372内置数字时间调整电路，可以保证时钟走时的高精度，并且有32KHz 和 32.768KHz 两种晶振选择模式。
该产品与理光RS5C372A 完全兼容。
2．主要特点● 超低功耗（典型值**********）● 实时时钟（12时制或者24时制两种计时方式） ● 自动识别闰年、平年（2000~2099）● BCD 码表示的时钟计数（包括时、分、秒）和万年历（包括闰年、平年、月、日、周）● 30秒数字校时功能● 可控的32.768KHz （或者32KHz ）输出 ● 两个可编程闹钟输出● 两路可编程方波输出，为CPU 提供多种中断（一个月至一秒的周期性中断） ● 通过I 2C 两线接口与CPU 相连（最大数据时钟频率为100KHz ） ● 晶振停振检测锁存功能保证了时钟数据有效性 ● 32KHz 和32.768KHz 晶振选择● 高精度的时间调整电路，保证了时钟走时的精确● 超低电压工作（计时电压最低可至1.8V ，通讯电压最低可至1.8V ） ● SOP8或TSSOP8封装3．管脚排列INTRBSCL SDA GND VDD OSCIN OSCOUT INTRA8 7 6 5 1 2 3 4B L 53724．管脚功能说明PIN NO PIN NAME FUNCTION IN/OUT 1 INTRB 中断输出 B OUT 2 SCL 串行时钟线 IN 3 SDA 串行数据线 IN/OUT 4 GND 电源地 POWER 5 INTRA 中断输出 A OUT 6 OSCOUT 晶振的输出 OUT 7 OSCIN 晶振的输入 IN 8VDD工作电源电压POWER丝印说明SOP8封装 TSSOP8封装其中， 其中，“5372·”代表SOP8封装的BL5372 “5372.T ”代表TSSOP8封装的BL5372 “SSSSS ”代表卡号的第4到8位 “SSSSS ”代表卡号的第4到8位4．1 VDD 和GNDVDD 和GND 分别是工作电源和接地引脚。
HYM1307HYM1307带56字节RAM 的I 2C 串行实时时钟芯片特点■基于32.768kHz 的石英晶体，可对秒，分，时，日，月，周以及带闰年补偿的年进行计数■带备用电池的56字节非易失性RAM ■I 2C 串行总线接口■可编程方波输出■自动掉电检测及电源切换电路■电池供电下，振荡器工作时的消耗小于500nA ■可选的工业温度范围：-40℃至+85℃■封装形式：DIP8和SOP8应用■、IC 卡水表、IC 卡煤气表■移动电话■便携仪器■传真机■电池电源产品■电视机概述HYM1307是一款低功耗、带56个字节用户非易失性SRAM （NV SRAM ）、全BCD 码的时钟/日历电路。
地址和数据通过串行I 2C 总线传递。
时钟/日历提供秒、分、小时、周、日、月和年信息。
对小于31天的月，月末的日期自动进行调整，还具有闰年校正的功能。
时钟可以工作在24小时格式或带AM/PM 标志的12小时格式。
HYM1307有一个内置的电压判断电路，具有检测电源掉电功能，在电源掉电时，可自动切换到由备用电源（电池）供电。
定购信息型号工作温度范围封装类型HYM1307DIP8HYM1307Z 0℃～70℃SOP8HYM1307N DIP8HYM1307ZN-40℃～+85℃SOP8付费率电度表方框图和管脚功能方框图图1内部方框图管脚图DIP8SOP8管脚说明序号符号描述1X132.768kHz晶体引脚2X232.768kHz晶体引脚3V BAT+3V电池输入4GND地5SDA串行数据输入/输出。
SDA是I2C串行接口的输入/输出线，此引脚为漏极开路6SCL串行时钟。
SCL是I2C串行接口的时钟线，此引脚为漏极开路7SQW/OUT方波输出驱动脚，此引脚为漏极开路8V CC电源输入引脚绝对最大额定值参数名称额定值单位所有引脚到地的电压-0.5～+7.0V贮存温度-55～+125℃DIP8，10秒260℃焊接温度SOP8,10sec260推荐直流工作条件参数符号最小值典型值最大值单位注释电源电压V CC 4.5 5.0 5.5V逻辑1电压V IH 2.2V CC+0.3V逻辑0电压V IL-0.5+0.8V电池电压V BAT 2.0 3.5V直流电气特性参数符号最小值典型值最大值单位注释输入漏电流（SCL）I LI1µAI/O漏电流（SDA&SQW/OUT）I LO1µA逻辑0输出（I OL=5mA）V OL0.4V电源工作电流I CCA 1.5mA7静态电流I CCS200µA1电池电流（OSC ON）；I BAT1300500nA2 SQW/OUT OFF电池电流（OSC ON）；I BAT2480800nASQW/OUT ON（32kHz）电源失效电压V PF 1.216×V BAT 1.25×V BAT 1.284×V BAT V8交流电气特性参数符号最小值典型值最大值单位注释SCL时钟频率f SCL0100kHzSTOP条件和START条件t BUF 4.7µs之间总线的空闲时间START条件的保持时间t HDSTA 4.0µs3SCL低周期t LOW 4.7µsSCL高周期t HIGH 4.0µsSTART条件的建立时间t SUSTA 4.7µs数据保持时间t HDDAT0µs4，5数据建立时间t SUDAT250nsSDA和SCL的上升时间t R1000nsSDA和SCL的下降时间t F300nsSTOP条件的建立时间t SUSTO 4.7µs每个总线上的容性负载C B400pF6I/O电容（T A=25℃）C I/O10pF指定晶体负载电容（T A=25℃）12.5pF注：1、V CC，SDA和SCL都为5.0V。
478其中：引脚X1、X2接外部晶振输入端，可直接以32. 768kHz的晶体源驱动；Vbat接后备电源/电容，该引脚不用时接地；SDA为串行数据输入输出端；SCL为串行时钟输入端；IRQ/Fout为中断/频率输出端，可用作中断/频率输出；Vdd和GND为电源和接地端。
3. ISL1208内部结构及其工作原理ISL1208内部结构框图如图2。
由图可知，ISL1208主要包括：I2C接口控制单元、实时时钟控制逻辑、时钟分频器、电源管理单元和寄存器单元。
其中寄存器单元被分成四段：实时时钟、控制与状态、报警寄存器和用户SRAM；这四段寄存器各自含有不同的功能：实时时钟和报警寄存器用于写入/读出时间值和报警值，其写入形式为BCD码；控制与状态寄存器可完成对其他寄存器读写控制、报警与频率输出控制、模拟与数字微调控制等功能，其存储映射图如表1。
控制与状态寄存器（Control and Status）控制与状态寄存器包括状态寄存器、中断与报警寄存器、模拟微调与数字微调寄存器。
状态寄存器（SR）：用来控制RTC失效、电池模式、报警触发、时钟计数器写保护、晶体振荡器使能以及状态位的自动复位或者提供相应的状态信息。
在时钟上电时，需将写RTC使能位WRTC置“1”，以便启动时钟计数。
中断控制寄存器（INT）：主要用于控制时钟的周期性和单事件报警。
其中频率输出控制位FO3－FO0使能/禁止频率输出功能，并选择IRQ/FOUT引脚的输出频率（2-5Hz－215Hz）。
在频率模式被激活时它将覆盖IRQ/FOUT引脚上的报警模式。
报警使能位ALME使能/禁止报警功能，中断/报警模式位IM使能单周期定时事件（IM＝0）/周期定时事件（IM＝1）。
模拟微调寄存器（ATR）：ATR0至ATR5为六位模拟微调位，可调整片内负载电容（CX1、CX2）的值，这一电容值用于RTC的频率补偿，其每一位都有不同的电容调节比重。
有效的片内串联负载电容CLOA D 的范围从4.5pF至20.25pF，中间值为12.5pF（默认）。
实时钟实验报告小结实验目标和要求实时钟实验的目标是设计并实现一个能够显示当前时间的实时钟系统。
要求能够使用外部振荡器作为时钟源，实现时钟的计时和显示功能，同时能够通过按键进行时间的设置和调整。
实验过程和方法实验中，我们使用了数码管、按键、外部振荡器和微控制器等硬件组件。
其中，数码管用于显示时间信息，按键用于设置和调整时间，外部振荡器提供时钟信号，微控制器作为控制中心。
在实验过程中，首先进行了硬件的连接。
将数码管的七段显示引脚与微控制器的IO口连接，按键引脚与IO口连接，外部振荡器的时钟引脚连接到微控制器的定时器输入引脚。
根据实验要求，我们使用了定时器/计数器来控制时间的计时和显示。
其次，进行了软件的编写。
使用C语言编写了控制程序，实现了时钟的计时和显示功能。
通过定时器中断的方式，每秒钟触发一次中断，计时器加一，重新更新数码管显示的时间。
通过按键的中断，可以设置和调整时间的小时和分钟。
最后，进行了调试和测试。
将程序烧录到微控制器中，将外部振荡器连接并提供时钟源，随后按下按键进行时间的设置和调整。
观察数码管显示的时间是否正确，确保实时钟系统能够正常运行。
实验结果评价经过实验测试，实时钟系统能够实现预期的功能，能够准确地计时并显示时间。
通过按键的设置和调整功能，时间也能够根据需要进行修改。
在不接通外部振荡器的情况下，实时钟系统会使用内部振荡器提供的时钟信号，确保时钟系统可以继续运行。
然而，在实验过程中也发现了一些问题。
首先是按键的抖动问题，由于按键的机械结构，按键在按下和释放的瞬间会有抖动现象，导致程序可能多次响应按键中断。
为了解决这个问题，需要在程序中增加合适的延时机制。
其次是外部振荡器的稳定性问题。
如果外部振荡器的频率不稳定，会导致计时显示的时间不准确。
因此，在选择外部振荡器时，需要注意其稳定性和精度。
另外，实时钟系统的显示模式也可以进一步优化。
目前，我们使用了数码管来显示时间，但是显示的信息有限。
