淮安技師學(xué)院 劉秀娟

1.引言

SD2300系列芯片是一種具有內(nèi)置晶振、支持兩線串行接口的高精度實時時鐘芯片。該芯片在25±1℃下可保證時鐘精度為±5ppm，即年誤差小于2.5min；該芯片內(nèi)置時鐘精度調(diào)整功能，可以在很寬的范圍內(nèi)校正時鐘的頻率偏差，能以最小分辨率3.052ppm來進行校正，通過與溫度傳感器的結(jié)合可以設(shè)定適應(yīng)溫度變化的調(diào)整值，實現(xiàn)在寬溫范圍內(nèi)高精度的計時功能；內(nèi)置電池、串行NVSRAM，其中內(nèi)置一次性電池可保證在外部掉電的情況下時鐘使用壽命超過5年，內(nèi)置串行NVSRAM為非易失性SRAM，擦寫次數(shù)可達100億次。該系列芯片與單片機的接口電路采用工業(yè)標準I2C總線，只用一根串行時鐘線SCL和一根串行數(shù)據(jù)線SDA與單片機實行通信，數(shù)據(jù)傳輸速率可達400kbit/s。本文主要探討如何通過單片機控制SD2300時鐘芯片實現(xiàn)高精度實時時鐘功能。

圖1 SD2300系列時鐘芯片引腳圖

2.硬件電路設(shè)計

如圖1所示，當VDD>3.0V時，內(nèi)部電池停止供電，改由外部電源供電。當電源電壓VDD降到4.5V以內(nèi)時，內(nèi)部SRAM將停止工作，但內(nèi)部時鐘仍保持工作。在外部電源掉電的情況下，內(nèi)部電池能確保時鐘繼續(xù)工作。圖2給出的是SD2300A與單片機硬件連接圖。

由圖2可知，此處所用的單片機為AT-89C51，該單片機沒有I2C總線接口，所以用P2.0、P2.1口來模擬I2C總線，其中SDA與P2.0相連，SCL與P2.1相連。同時將SD2300A內(nèi)部的SRAM的I2C總線接口SDAE與SDA并聯(lián)，SCLE與SCL并聯(lián)，R3和R4分別為上拉電阻，阻值為10K。

3.程序設(shè)計

SD2300A通過SCL、SDA兩線式串行接口方式接收各種命令并讀寫數(shù)據(jù)，程序的編寫主要根據(jù)上述工作原理進行的，相關(guān)函數(shù)定義說明如下(限于篇幅，程序清單省略)：

圖2 SD2300A與單片機的典型接口電路

4.結(jié)束語

制作PCB板時，對SD2300A及單片機數(shù)字電源、地的輸入端加220uf以上的電解電容和104電容去除電源擾動。為了防止干擾，制板時應(yīng)保證芯片底部無大電流信號通過，最好能鋪地。SD2300A的VDD和電源之間串一個200歐的電阻防干擾，不用的引腳接地，VBAT、VOUT和TEST引腳可以懸空。電源電壓必須大于等于3.0V。

編寫程序要注意在上電開始時應(yīng)做一個幾百毫秒的延時。時鐘最多每半秒才讀一次。在開啟I2C總線時，要在置SDA為高電平后再判斷SDA是否為高電平，即SDA是否被可靠復(fù)位。

[1]張道德.單片機接口技術(shù)(C51版)[M].北京:中國水利水電出版社,2007.

[2]謝維成,楊加國.單片機原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2006.

[3]胡漢才.單片機原理及系統(tǒng)設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2002,41-42.

[4]李建忠.單片機原理及應(yīng)用[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2002.

[5]潘新民.微型計算機控制技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社,2003,47-48.