時鐘芯片RTC原理介紹、晶振選型、應用場景

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【小知識】時鐘芯片一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，英文名稱：Real-time Clock/Calendar Chip（簡稱：RTC），可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能。采用IIC通信接口。

＞ 時鐘芯片的原理

· 解析時鐘芯片的工作原理
一、時鐘芯片的基本結構
時鐘芯片是一種集成了計時功能的微控制器，其基本結構包括輸入/輸出端口、定時器/計數器、中斷控制器等。其中，輸入/輸出端口用于接收外部信號，定時器/計數器用于產生時間基準，中斷控制器用于處理定時器的溢出事件。

二、時鐘芯片的工作原理
1、輸入/輸出端口
時鐘芯片可以通過輸入/輸出端口接收外部信號，以便根據需要調整系統時間。例如，通過串行通信接口(UART、I2C、SPI等)接收計算機或其他設備的時鐘信息，或者通過網絡接口(如NTP)同步網絡時間。
2、定時器/計數器
時鐘芯片內部通常集成了一個或多個定時器/計數器，用于產生時間基準。定時器/計數器的工作方式是通過一個預分頻器和一個計數器實現的。預分頻器將系統時鐘頻率降低到合適的計數器時鐘頻率，計數器則用于計算經過的時間。當定時器/計數器的計數值達到設定值時，會觸發一個中斷事件，通知系統更新時間。
3、中斷控制器
為了處理定時器的溢出事件，時鐘芯片還具有一個中斷控制器。當定時器/計數器的計數值達到設定值時，會向中斷控制器發送一個中斷請求。中斷控制器會識別這個請求，并執行相應的中斷服務程序(ISR),如更新系統時間、喚醒等待處理的任務等。
4、系統時間的更新
在系統時間發生改變時，時鐘芯片需要執行一系列操作來更新系統時間。首先，通過輸入/輸出端口接收新的時鐘信息；然后，使用定時器/計數器計算經過的時間差；接著，將計算得到的時間差加到當前系統時間上；最后，通過中斷控制器通知其他部分系統時間已更新。

＞ 時鐘芯片與晶振的聯系
· 時鐘芯片的電路設計中常用的時鐘晶振頻率為什么是32.768kHz？
因為時鐘芯片需要精確計算時間，而32.768khz比較容易分頻(1hz轉換為1s)，以便于產生1秒的時鐘頻率，因此也成為了時鐘芯片最佳搭檔，我們每天用的手表、手機、電腦上顯示作用的鐘就是由它演變過來的。



32.768KHz是一個標準的頻率，主要有以下幾個方面的參數：尺寸、負載電容、頻率偏差、應用范圍。按尺寸分主要分2012/3215；根據各公司的設計可用的型號有很多。
時鐘系統中，秒是一個重要的時間單位，1秒正是1hz，如果要提高時間精度，那這個1hz必須要準確。我們知道，在數字世界里，只有0和1兩種可能，下面看一個計算：
2^15=32768=32.768K
2的15次方正好等于32768，反過來講，如果要把32.768khz的時鐘頻率經過15次分頻的話，得到的頻率正好是1Hz。


＞ 時鐘芯片應用場景
· 時鐘芯片廣泛應用于通信設備、消費電子、工業控制、汽車電子、物聯網及智能家居等領域，為各類電子系統提供精準時鐘同步和計時功能。YXC產品系列在參數一致情況下可P2P替代國外大部分品牌。

應用場景
· 安防監控系統：提供報警、搜索和回訪等功能的時間標識，各節點間的時間同步。
· 智慧辦公：考勤機、門禁系統等需要精準時間記錄的場合。
· 服務器與網絡設備：記錄設備工作日志，用于設備管理和故障定位。
· 消費電子：數碼相機、MP3播放器、電子手表等設備中提供時間顯示和鬧鐘功能。
· 智能家居：定時控制家電設備，實現能源管理。
· 物聯網設備：保證設備精準運行和數據準確記錄。

＞ YXC實時時鐘（RTC）產品組合
1、帶溫補功能的高精度RTC。工作溫度范圍內具備優良的穩定性，精度可達+-3.4ppm@-40~85℃。



2、低功耗RTC。低電流消耗（典型值為250nA）。



3、小體積RTC。封裝尺寸為3.2*2.5mm，適用于小型化設備。



4、分離式RTC。設計方案更加靈活。