摘要：DS1340串行接口实时时钟(RTC)提供软件时钟校准功能，为系统提供晶振与温度变化补偿。本应用笔记主要描述了如何利用这个功能改善计时精度。
寄存器映射
DS1340的控制寄存器(地址07h)用来控制FT/OUT引脚的工作，并对所希望的时钟校准进行编程。下面给出了详细的DS1340寄存器映射表。
表1. 寄存器映射表
AddressBit 7Bit 6Bit 5Bit 4Bit 3Bit 2Bit 1Bit 0FunctionRange00Hactive-low EOSC10 SecondsSecondsSeconds00-5901HR/W10 MinutesMinutesMinutes00-5902HCEBCB10 HoursHoursCentury/
Hours0-1;
00-2303HR/WR/WR/WR/WR/WDayDay01-0704HR/WR/W10 DateDateDate00-3105HR/WR/WR/W10 MonthMonthMonth01-1206H10 YearYearYear00-9907HOUTFTSCAL4CAL3CAL2CAL1CAL0Control 08HTCS3TCS2TCS1TCS0DS1DS0ROUT1ROUT0Trickle
Charger 09HOSF0000000Flag
输出控制(OUT)：当FT位设置为零时该位用于控制FT/OUT引脚的输出电平。FT = 0时，如果OUT = 1，FT/OUT引脚的逻辑电平为1；如果OUT = 0，FT/OUT引脚的逻辑电平为0。
频率测试(FT)：该位为1时，FT/OUT引脚以512Hz的频率翻转；FT为零时，OUT位控制FT/OUT引脚的状态。
校准符号位(S)：该位是逻辑1时，表明对RTC进行正校准；逻辑0表明对时钟进行负校准。关于这些控制位的详细介绍可参考晶振校准部分。
校准位(CAL4至CAL0)：这些位设置为0到31二进制格式的任意值。关于这些控制位的详细介绍可参考晶振校准部分。
典型晶振特性
晶体振荡器是提供固定频率输出最精确的电路之一。RTC的精度主要取决于晶振精度。调谐音叉晶振频率随温度的变曲线呈抛物线形，如图1所示。
图1. 标准音叉晶体特性
晶振校准
校准电路的目的是在选定的温度下，通过调整该曲线的位置，以达到零ppm精度的量级。这是通过增加或减少振荡器分频链的计数值实现的。屏蔽(负校准中减去)或插入(正校准中加上)脉冲的数量由5位值来设置，该值是载入在控制寄存器的校准位里(CAL4:CAL0)。增加数量会加快时钟(曲线上移)，减少数量会减慢时钟(曲线下移)。下图给出了正、负校准时的时钟调整图。
利用0到31的二进制格式，可以将校准位设置为任意值。控制寄存器(S)的位5是符号位。S位的值是1表示正校准，而值是0表示负校准。每125,829,120实际32,768Hz振荡器周期(64分钟)中，每个校准步幅增加512、或减少256个振荡器周期。这相当于每个校准步幅的调整为+4.068ppm或-2.034ppm。如果振荡器正好在32,768Hz下工作，每增加31个校准位会表现出每月+10.7或-5.35秒(每月+5.5或-2.75分钟)。表2给出了校准寄存器中每个值的调整情况。
表2. 校准调整值
SignCalibrationAdjustmentSignCalibrationAdjustmentAccuracy (ppm)Time (sec/month)Accuracy (ppm)Time (sec/month)0000000010000000000001-2-5100001411000010-4-11100010821000011-6-161000111232000100-8-211001001643000101-10-271001012054000110-12-321001102464000111-14-371001112875001000-16-431010003386001001-18-481010013796001010-20-5410101041107001011-22-5910101145118001100-24-6410110049128001101-26-7010110153139001110-28-7510111057150001111-31-8010111161161010000-33-8611000065171010001-35-9111000169182010010-37-9611001073193010011-39-10211001177203010100-41-10711010081214010101-43-11211010185225010110-45-11811011089235010111-47-12311011194246011000-49-12811100098257011001-51-134111001102268011010-53-139111010106278011011-55-144111011110289011100-57-150111100114300011101-59-155111101118310011110-61-161111110122321011111-63-166111111126332
决定时钟误差
在设置校准值前，必须先决定需要校准的数量。当设置控制寄存器的FT位(位6)时，FT/OUT引脚(引脚7)会产生未校准的512Hz时钟。该频率决定了晶振振荡器的频率误差。
例如，如果使用FT，读数512.01024Hz表示振荡器的频率误差为+20ppm，需要在S位与校准位载入-10 (00 1010)值。向控制寄存器写入数据会清空预定标器，并即刻产生512Hz输出频率(FT/OUT引脚频率降低)。设置或改变校准位不会对FT/OUT输出引脚的频率产生影响。
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