芯片的重要性不需要小編在這里過(guò)多的闡述，通過(guò)芯片的市場(chǎng)來(lái)看，大家自然能夠感受到芯片的重要性。為增進(jìn)大家對(duì)芯片的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)時(shí)鐘芯片的工作原理、時(shí)鐘芯片的布線和作用予以介紹。如果你對(duì)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(hào)集成電路(模擬和數(shù)字在一個(gè)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(wàn)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(jí)集成相比，有更高速度，更低功耗(參見低功耗設(shè)計(jì))并降低了制造成本。這些數(shù)字IC，以微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器和微控制器為代表，工作中使用二進(jìn)制，處理1和0信號(hào)。

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

　　集成電路可以把模擬和數(shù)字電路集成在一個(gè)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(duì)于信號(hào)沖突必須小心。

　　現(xiàn)在流行的串行時(shí)鐘電路很多，如DS1302、 DS1307、PCF8485等。這些電路的接口簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便，被廣泛地采用。本文介紹的實(shí)時(shí)時(shí)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(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)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(shí)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。控制字節(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(shí)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(jìn)行寫操作，為1表示進(jìn)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(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，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(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。

　　3、寄存器

　　DS1302有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)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(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時(shí)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(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)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(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。

　　三、時(shí)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(zhǎng)度來(lái)，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(hào)

　　3.在晶振周圍設(shè)置保護(hù)環(huán)(保護(hù)環(huán)接地)。它將保護(hù)晶振相對(duì)于噪聲信號(hào)獨(dú)立

　　4.盡量不要讓其他層的信號(hào)直接從晶振或連接X1，X2的信號(hào)線下穿過(guò)。相對(duì)于板上其他信號(hào)越獨(dú)立，晶振越不容易接收到噪聲信號(hào)。任何信號(hào)線和X1，X2之間的信號(hào)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(hào)(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(hù)環(huán)的范圍。

　　四、時(shí)鐘芯片的作用

　　第一，時(shí)鐘芯片具有顯示時(shí)間與記錄時(shí)間的功能作用。

　　第二，時(shí)鐘芯片具有鬧鈴作用。

　　第三，時(shí)鐘芯片具有數(shù)據(jù)記錄作用。

　　第四，時(shí)鐘芯片具有數(shù)據(jù)斷電保護(hù)作用。

　　第五，時(shí)鐘芯片具有很好的檢測(cè)功能。

　　五、時(shí)鐘芯片選型介紹

　　1.接口，推薦2C方式，比SP坊方式節(jié)約MCU的I/O

　　2.功耗，推薦PCF8563，功耗僅為250nA

　　3.封裝，超小MSoP8的厚度與FLASH一樣，適合數(shù)碼類小體積產(chǎn)品

　　4.電池，VBAT保證備份電源切換的時(shí)候，數(shù)據(jù)不丟失

　　5.功能，中斷、RAM以及頻率輸出等功能集成度對(duì)成本要求高