時鐘芯片如何布線?時鐘芯片有什么作用?

時間：2023-01-06 23:04:30

關(guān)鍵字：時鐘芯片指數(shù) 芯片

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[導(dǎo)讀]為增進大家對芯片的認(rèn)識，本文將對時鐘芯片的工作原理、時鐘芯片的布線和作用予以介紹。

芯片的重要性不需要小編在這里過多的闡述，通過芯片的市場來看，大家自然能夠感受到芯片的重要性。為增進大家對芯片的認(rèn)識，本文將對時鐘芯片的工作原理、時鐘芯片的布線和作用予以介紹。如果你對芯片具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、芯片

集成電路的分類方法很多，依照電路屬模擬或數(shù)字，可以分為：模擬集成電路、數(shù)字集成電路和混合信號集成電路(模擬和數(shù)字在一個芯片上)。

數(shù)字集成電路可以包含任何東西，在幾平方毫米上有從幾千到百萬的邏輯門、觸發(fā)器、多任務(wù)器和其他電路。這些電路的小尺寸使得與板級集成相比，有更高速度，更低功耗(參見低功耗設(shè)計)并降低了制造成本。這些數(shù)字IC，以微處理器、數(shù)字信號處理器和微控制器為代表，工作中使用二進制，處理1和0信號。

模擬集成電路有，例如傳感器、電源控制電路和運放，處理模擬信號。完成放大、濾波、解調(diào)、混頻的功能等。通過使用專家所設(shè)計、具有良好特性的模擬集成電路，減輕了電路設(shè)計師的重?fù)?dān)，不需凡事再由基礎(chǔ)的一個個晶體管處設(shè)計起。

集成電路可以把模擬和數(shù)字電路集成在一個單芯片上，以做出如模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器等器件。這種電路提供更小的尺寸和更低的成本，但是對于信號沖突必須小心。

現(xiàn)在流行的串行時鐘電路很多，如DS1302、 DS1307、PCF8485等。這些電路的接口簡單、價格低廉、使用方便，被廣泛地采用。本文介紹的實時時鐘電路DS1302是DALLAS公司的一種具有涓細(xì)電流充電能力的電路，主要特點是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32.768kHz晶振。

二、時鐘芯片工作原理(以DS1302為例)

1、控制字節(jié)

DS1302的控制字符表示?？刂谱止?jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中，位6如果為0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù);位5至位1指示操作單元的地址;最低有效位(位0)如為0表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。

2、輸入輸出

在控制指令字輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位到高位7。

3、寄存器

DS1302有12個寄存器，其中有7個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。

此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個RAM單元，共31個，每個單元組態(tài)為一個8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作;另一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個字節(jié)，命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。

三、時鐘芯片布線

1.將晶振盡量靠近X1，X2引|腳。保持RTC和晶振之間的距離盡量小，以減少天線長度來，從而降低噪聲的接收。

2.保持晶振Pad和連接1，X2的線寬盡可能的小。Pad和線寬越大，越容易接收鄰近的噪聲信號

3.在晶振周圍設(shè)置保護環(huán)(保護環(huán)接地)。它將保護晶振相對于噪聲信號獨立

4.盡量不要讓其他層的信號直接從晶振或連接X1，X2的信號線下穿過。相對于板上其他信號越獨立，晶振越不容易接收到噪聲信號。任何信號線和X1，X2之間的信號線必須保證最少0.200英寸的距離。RTC應(yīng)該與任何產(chǎn)生電磁信號(EMR)的元件隔離，特別是離散的和模塊化的RTC。

5.在晶振的正下方的層設(shè)置一塊地(groundplane)十分有幫助。它有助于晶振與其他層的層間隔離。注意地只用設(shè)置在晶振的周圍而不用覆蓋整塊板，并且最好不要超出保護環(huán)的范圍。

四、時鐘芯片的作用

第一，時鐘芯片具有顯示時間與記錄時間的功能作用。

第二，時鐘芯片具有鬧鈴作用。

第三，時鐘芯片具有數(shù)據(jù)記錄作用。

第四，時鐘芯片具有數(shù)據(jù)斷電保護作用。

第五，時鐘芯片具有很好的檢測功能。