基于I2C總線的數(shù)字溫度補(bǔ)償實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片設(shè)計(jì).pdf

1、本課題研究設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)一款用于工業(yè)控制、消費(fèi)電子等領(lǐng)域的高精度多功能的實(shí)時(shí)時(shí)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(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片的溫度補(bǔ)償方案，改變晶振負(fù)載電容實(shí)現(xiàn)對(duì)晶體頻率隨溫度漂移的補(bǔ)償，推導(dǎo)出晶振負(fù)載電容的計(jì)算公式。方案中采用溫度傳感器自動(dòng)探測(cè)環(huán)境溫度的變化，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器將溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，從而查詢存儲(chǔ)器，得出當(dāng)前溫度下頻率補(bǔ)償?shù)呢?fù)載電容值，最終完成晶振頻

2、率的自動(dòng)補(bǔ)償。實(shí)時(shí)時(shí)鐘晶振源生成了標(biāo)準(zhǔn)的32.768 kHz的晶振時(shí)鐘，在-40℃到+85℃寬溫度范圍內(nèi)，時(shí)鐘精度達(dá)到了±5ppm,即相當(dāng)于一天誤差0.432s。
　　 芯片采用I2C總線接口實(shí)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(chǎng)份額，其中在消費(fèi)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(jì)的I2C總線接口模塊支持快速傳輸模

3、式400kbps。
　　 實(shí)時(shí)時(shí)鐘不僅具有年、月、日、星期、分、秒的計(jì)時(shí)功能，還具有閏年自動(dòng)調(diào)整功能，可以計(jì)時(shí)直到2099年;具有兩種小時(shí)選擇制度，即12/24時(shí)制，適合不同的場(chǎng)合需要;芯片內(nèi)置兩個(gè)中斷定時(shí)器，可以完成分、小時(shí)、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(jì)的芯片是一款高精度、多功能的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，通過(guò)二線制的I2C總