isl1208是intersil公司的一款低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘集成電路，為用戶提供了 2個(gè)字節(jié)的靜態(tài)存儲(chǔ)器。它要求外置一個(gè)32.768 khz的晶體振蕩器以提供振蕩源；提供i2c總線接口以方便與微處理器通信，最高傳輸速率達(dá)400 khz。專用的寄存器用于寄存時(shí)、分、秒、年、月、日和星期。日歷的有效范圍值為2000～2099年，且能自動(dòng)識(shí)別閏年。

與其他類型的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路相比，isl1208的突出優(yōu)點(diǎn)在于：

　�、兕l率補(bǔ)償功能。晶振頻率的準(zhǔn)確性關(guān)系到整個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的準(zhǔn)確性，20 ppm的頻率誤差在一個(gè)月內(nèi)將會(huì)累計(jì)產(chǎn)生1 min的誤差。晶體振蕩器在不同的環(huán)境溫度下均會(huì)產(chǎn)生頻率漂移，為此必須根據(jù)不同的環(huán)境溫度對(duì)實(shí)際工作頻率進(jìn)行補(bǔ)償以確保振蕩信號(hào)的準(zhǔn)確性。isl1208采用數(shù)字式的電容容量調(diào)整方式，對(duì)晶振頻率進(jìn)行修正，修正范圍達(dá)-94～+140 ppm。

　�、趥溆秒娫醋詣�(dòng)切換功能。無需增加額外的元器件就可以在正常工作電源與備用電源之間進(jìn)行切換。備用電源可以是可充電電池，也可以是大容量電容。

　�、鄢凸摹sl1208在5 v供電下的典型工作電流僅為2μa，一個(gè)0.47 f的電容可以維持其正常工作一個(gè)月的時(shí)間。

　　x1和x2為內(nèi)部反相放大器的輸入和輸出引腳。外置的32.768 khz晶體振蕩器連接到x1和x2，以產(chǎn)生實(shí)時(shí)時(shí)鐘的基本振蕩信號(hào)。vbat為備用電源提供端，當(dāng)vdd電源失效時(shí)，vrat端的備用電源立即生效；在外部供電中斷的情況下，內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路依舊可以正常工作。sda和scl為連接到i2c總線的兩個(gè)引腳。sda是開漏輸出結(jié)構(gòu)，可雙向輸入和輸出，用于傳輸串行數(shù)據(jù)信號(hào)；scl為i2c總線上的時(shí)鐘信號(hào)線。irq／fout是一個(gè)多功能引腳，通過對(duì)配置寄存器的設(shè)定，可以定義其為中斷輸出或固定頻率輸出端。vdd和gnd分別為電源端和地，isl1208的工作電壓為2.0～5.5 v。

2 寄存器描述

　　isl1208在i2c總線上的器件地址為1101111x，器件內(nèi)共有20個(gè)子地址分別對(duì)應(yīng)于20個(gè)寄存器。實(shí)時(shí)時(shí)鐘占用00h～06h，控制與狀態(tài)寄存器占用07h～obh，報(bào)警寄存器占用0ch～11h，用戶sram占用12h和13h。任何一個(gè)寄存器的內(nèi)容既可以讀，也可以寫；可以采用單字節(jié)讀寫，也可以采用頁(yè)地址讀寫。在對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘寄存器進(jìn)行寫之前，要確保狀態(tài)寄存器的wrtc位置1。以頁(yè)為單位讀寫時(shí)，一次不能超過一個(gè)區(qū)段，例如連續(xù)讀了7個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘寄存器之后，不能繼續(xù)讀控制與狀態(tài)寄存器。表1列出了實(shí)時(shí)時(shí)鐘寄存器、控制與狀態(tài)寄存器的地址和內(nèi)容。

　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘的數(shù)字形式為bcd碼，例如26日，在03h單元中的數(shù)值為26h。在06h單元中，星期日對(duì)應(yīng)于數(shù)值00h，星期一到星期六對(duì)應(yīng)于01h～06h。在02h單元中，如果mil位為1，則表示02h單元保存的小時(shí)數(shù)值為24小時(shí)制；如果為0，則表示為12小時(shí)制，此時(shí)hr21為上／下午的標(biāo)志位，1代表下午，0代表上午。

3 接口技術(shù)

　　isl1208與單片機(jī)的典型接口電路。單片機(jī)采用winbond公司的78e58，它在i2c總線上為主器件，isl1208和lm75a為從器件。p10和p11腳分別模擬i2c總線的sda和scl。lm75a是i2c總線的數(shù)字溫度傳感器，在此實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的應(yīng)用中并非是必需的。在需要根據(jù)環(huán)境溫度對(duì)晶振頻率進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合，則需要一個(gè)溫度傳感器來檢測(cè)環(huán)境溫度。

　　sda和scl必須對(duì)電源有上拉電阻。當(dāng)外部電源供電正常時(shí)，主電源+5 v通過二極管d1對(duì)電容c1進(jìn)行充電。當(dāng)主電源電壓比后備電源的電壓至少低50 mv且主電源電壓低于2.2 v時(shí)，后備電源開始向isl1208供電。將isl1208的irq／fout輸出設(shè)定為固定的方波輸出，頻率設(shè)定為1hz。將該信號(hào)連接到單片機(jī)的中斷輸入端int1，每產(chǎn)生一次中斷表明實(shí)時(shí)時(shí)鐘刷新了一次，中斷周期為1 s。

4 接口軟件

　　isl1208完全符合i2c總線的通信規(guī)范。winbond 78e58沒有i2c接口，因此用普通的i／o口采用軟件的方式模擬i2c通信。在此應(yīng)用中它是主器件，由它發(fā)起總線傳輸并提供時(shí)鐘信號(hào)。在任何應(yīng)用場(chǎng)合，isl1208始終是從器件。

5 注意事項(xiàng)

　　①在過高或過低的環(huán)境溫度下，需要對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行補(bǔ)償。一般情況下，晶振頻率在28℃時(shí)的頻率偏差為0，高于或低于該溫度均會(huì)產(chǎn)生頻率漂移。漂移的程度與(實(shí)際溫度-28℃)2成正比。例如在50℃和0℃情況下，頻率漂移均約為-20 ppm。因此在要求高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘的應(yīng)用場(chǎng)合，必須要對(duì)因溫度產(chǎn)生的頻率漂移進(jìn)行修正。修正的方法是，根據(jù)實(shí)際溫度與28℃的差值大小設(shè)定atr和dtr的值，這兩個(gè)寄存器可以共同提供-94～+140 ppm的修正范圍。

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