基于I2C總線的數(shù)字溫度補償實時時鐘芯片設(shè)計.pdf

1、本課題研究設(shè)計的目的是設(shè)計一款用于工業(yè)控制、消費電子等領(lǐng)域的高精度多功能的實時時鐘芯片。
　　 本文研究了晶體的壓電性質(zhì)、溫頻特性、穩(wěn)頻特性，并根據(jù)其溫頻特性，提出了針對實時時鐘芯片的溫度補償方案，改變晶振負載電容實現(xiàn)對晶體頻率隨溫度漂移的補償，推導(dǎo)出晶振負載電容的計算公式。方案中采用溫度傳感器自動探測環(huán)境溫度的變化，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器將溫度模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，從而查詢存儲器，得出當(dāng)前溫度下頻率補償?shù)呢撦d電容值，最終完成晶振頻

2、率的自動補償。實時時鐘晶振源生成了標(biāo)準的32.768 kHz的晶振時鐘，在-40℃到+85℃寬溫度范圍內(nèi)，時鐘精度達到了±5ppm,即相當(dāng)于一天誤差0.432s。
　　 芯片采用I2C總線接口實現(xiàn)與外部MCU通信。I2C總線接口是Philips公司提出的一種串行總線接口，具有廣泛的應(yīng)用和市場份額，其中在消費類電子、通信和工業(yè)電子等領(lǐng)域有更廣泛的應(yīng)用。I2C總線采用二線制，節(jié)約了硬件資源。此次設(shè)計的I2C總線接口模塊支持快速傳輸模

3、式400kbps。
　　 實時時鐘不僅具有年、月、日、星期、分、秒的計時功能，還具有閏年自動調(diào)整功能，可以計時直到2099年;具有兩種小時選擇制度，即12/24時制，適合不同的場合需要;芯片內(nèi)置兩個中斷定時器，可以完成分、小時、天/星期不同組合的中斷功能;具有可編程方波輸出功能，即1Hz、4.096kHz、8.192kHz、32.768kHz。
　　 本文設(shè)計的芯片是一款高精度、多功能的實時時鐘芯片，通過二線制的I2C總