用單片機控制SD2300系列時鐘芯片

淮安技師學院 劉秀娟

1.引言

SD2300系列芯片是一種具有內置晶振、支持兩線串行接口的高精度實時時鐘芯片。該芯片在25±1℃下可保證時鐘精度為±5ppm，即年誤差小于2.5min；該芯片內置時鐘精度調整功能，可以在很寬的范圍內校正時鐘的頻率偏差，能以最小分辨率3.052ppm來進行校正，通過與溫度傳感器的結合可以設定適應溫度變化的調整值，實現在寬溫范圍內高精度的計時功能；內置電池、串行NVSRAM，其中內置一次性電池可保證在外部掉電的情況下時鐘使用壽命超過5年，內置串行NVSRAM為非易失性SRAM，擦寫次數可達100億次。該系列芯片與單片機的接口電路采用工業標準I2C總線，只用一根串行時鐘線SCL和一根串行數據線SDA與單片機實行通信，數據傳輸速率可達400kbit/s。本文主要探討如何通過單片機控制SD2300時鐘芯片實現高精度實時時鐘功能。

圖1 SD2300系列時鐘芯片引腳圖

2.硬件電路設計

如圖1所示，當VDD>3.0V時，內部電池停止供電，改由外部電源供電。當電源電壓VDD降到4.5V以內時，內部SRAM將停止工作，但內部時鐘仍保持工作。在外部電源掉電的情況下，內部電池能確保時鐘繼續工作。圖2給出的是SD2300A與單片機硬件連接圖。

由圖2可知，此處所用的單片機為AT-89C51，該單片機沒有I2C總線接口，所以用P2.0、P2.1口來模擬I2C總線，其中SDA與P2.0相連，SCL與P2.1相連。同時將SD2300A內部的SRAM的I2C總線接口SDAE與SDA并聯，SCLE與SCL并聯，R3和R4分別為上拉電阻，阻值為10K。

3.程序設計

SD2300A通過SCL、SDA兩線式串行接口方式接收各種命令并讀寫數據，程序的編寫主要根據上述工作原理進行的，相關函數定義說明如下(限于篇幅，程序清單省略)：

圖2 SD2300A與單片機的典型接口電路

4.結束語

制作PCB板時，對SD2300A及單片機數字電源、地的輸入端加220uf以上的電解電容和104電容去除電源擾動。為了防止干擾，制板時應保證芯片底部無大電流信號通過，最好能鋪地。SD2300A的VDD和電源之間串一個200歐的電阻防干擾，不用的引腳接地，VBAT、VOUT和TEST引腳可以懸空。電源電壓必須大于等于3.0V。

編寫程序要注意在上電開始時應做一個幾百毫秒的延時。時鐘最多每半秒才讀一次。在開啟I2C總線時，要在置SDA為高電平后再判斷SDA是否為高電平，即SDA是否被可靠復位。

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