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实时时钟芯片应用设计时必须要考虑的事项(三)

2020.10.26

  电池连接

  大多数FS的RTCs都包括一个电池输入引脚。电池是用来保持当主电源断开后时钟能够正常走动。对于大多数设计来说,所用的电池都是钮扣锂电池。

  有的RTCs用电源电压作为参考来决定什么时候VCC是有效电平。当VCC低于最小值时,器件进入写保护,禁止外部访问器件。当器件工作在VCC条件下时,VBAT输入将处于高阻状态。如果电池没有连接到VBAT上,或是连接到串行二极管,VBAT的输入处于高电平漂浮状态,引起RTC进入写保护。在FS的大多数时钟内部都提供反充电写保护,以消除外部二极管。

  读/写时间和日期

  由于在读或写的过程中可以进行内部寄存器更新而没数据的破坏,大多数FS 的时钟都提供能确保访问时间和日期的方法。

  辅助缓冲寄存器(二级缓存)也用在串行时钟上。当访问(读)RTC时,当前时间和日期传送到辅助寄存器。一个脉冲读信号将从辅助寄存器中读数据,在内部寄存器连续更新时辅助寄存器的内容将保持不变。 下一次访问(当芯片有效,复位或开始)将又一次传送数据。当寄存器被写时类似的过程发生,除非数据在访问之前没有被内部寄存器刷新。

  在时间保持非易失性(NV)RAM时钟上,用TE位或R和W位封存用户寄存器。

  有多总线时钟里。有几种方法能确保时间和日期寄存器在访问间不变。以下方法即是:

  设置位

  B寄存器的SET位设为1时,用户双缓存时间和日期寄存器被锁存了。内部寄存器仍然正常的不断更新。

  UIP 标志

  进程中的更新标志位(UIP)每秒将产生一个脉冲。当UIP位变为高电平后,更新将在244uS后发生。如果UIP位读出的为低电平,为避免更新时的错误用户至少有244uS的时间可以读寄存器的数据。

  UF 中断

  如果使能,那么在每一次更新周期之后产生一次中断,该周期表明999ms能读有效时间和日期信息。

  默认的寄存器值

  如果数据手册中没有特殊说明,初始上电寄存器值不确定。也就是说,它们和DROM或SRAM是一样:初始上电后,用于实际的数据是随机的。

  发现并解决新设计中的问题

  不能和RTC通信

  在新的设计并解决问题的过程中,这里有多种方法能够帮助确定产生问题的原因。例如,如果显现出来的是器件根本不通信,经常值得去确定该器件是否没读,写或两者都没。如果器件有软件使能的特点,例如方波输出,尝试着使那个特性有效是一个很好的方式去决定是否能够写器件。在2线器件上,示波器可以确定时钟在传送每个字节后是否发送应答信号。下面的段落描述了一些附加的设计中的问题并解决的提示”

  有备用电池的实时时钟芯片用一个比较器在VCC和VBAT之间切换。有些实时时钟芯片用电池电压作为参考电压,另外的用一个能带参考电压决定什么时候VCC有效。当VCC下降到比较器的触发点,就不能够进行读写。在一个电压下的禁止读写有助于对处理器进行不注意的写,该处理器不再有有效的供应。而且,当VCC电压高于触发点,比较器把内部供电电源切换到VCC,防止电池耗尽。在电池电压为参考的器件中,一个悬空电池输入,在电池和VBAT之间有一个二极管的输入,或有太高电压的电池能制止和RTC的通信。确保VBAT在有效的电压范围内,并且在电池和电池输入引脚之间没有二极管。

  串行时钟要求正确的向器件中写人命令字节或从地址。不正确的命令/地址经常导致器件忽略读操作。在那些情况下,数据I/O口终止于高阻态。在带上拉电阻的串行线上,数据重复经常是0XFF。在3线接口中,如果I/O口有内部下拉电阻,数据经常是0。在其他的情况下,数据重复经常是命令字节最后一位的值。有些串行时钟用分离的输入作输出,以便在一个较低供应电压时允许处理器协调工作。没接有效的供应到输入端会阻止I/O口驱动高电平。最后,如果软件不能使处理器的端口(接到了时钟的输入输出引脚)从输出(写命令节)切换到输入(读数据),那么输出的数据可能是全0或全1。

  无效时间和数据值

  大多数时间和日期寄存器能够接收任何值,包括无效值。如果无效值进入寄存器,那么该值将不断增加,直到和发生翻转的位相匹配后比较,达到最小值。如果时钟处于错误的模式。也可能造成无效值,例如,二进制码取代BCD码,或12小时制取代24小时制。


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