基于DS1302/DS1307的串行时钟电路设计(3)
平输出；
内置具有延迟功能的电压检测电路：
12/24 小时制可选，满足多种应用场合；
可自动识别闰年（2099 年之前）
内置调谐电容，只需外接晶振，外围电路简单；
小封装：FFP12（高0.85mm，面积为2mm*2mm），PCB 占用面积小，综合成本低；
独具抗印板漏电能力，生产工艺要求低，产品适用性强；
具有独特的 TTF（Time Trimming Function）
TTF 是 RTC 发展史上具有里程碑意义的技术，从此以晶振为基准的电子钟表，也
可以具备类似传统钟表控制摆长以调节精度的功能。原来单纯依赖晶振精度的 RTC 有
了更方便、更高精度的实现方法。下面就这一突破性的技术及生产中的调节方法做些
探讨。
TTF 是利用吞吐脉冲技术来补偿晶体振荡器的固有偏差而实现高精度时钟输出。
利用一套特殊的数字电路增加或减去相当于晶振振荡误差的脉冲，而不改变晶振本身
的振荡。在一定的调节时基中，如 20S 内，调节电路在最后一秒发生作用，校准整个
时基。这一校正过程完全是数字化过程，故不会影响晶体负载电容匹配，不影响晶体
振荡电阻。调节范围为±189ppm 的大调节范围（当采用32.768KHz 晶振时），调整后
的精度可以达到小于±1.5ppm。在这一时基调节过程中，调整量的大小，是增还是减，
均是通过对一个 RTC 内部指定寄存器赋值来实现的，也就是通过测算当前所用晶振的
频率与理论零误差晶振的差值而得出此次补偿字节的值。同时 TTF 是一个软件控制的
数字调节过程，这就带来了对晶体温度特性进行补偿的可能性；即 CPU 只需通过感温
元件，如热敏电阻经 A/D 读出环境温度就可算出晶体此时的温度偏差，从而计算出补
偿值而写入RICOH RTC 中进行温度补偿，达到 TCXO 振荡器效果。
充分利用 TTF 功能做到每一个 RTC 系统的高精度，应完全补偿生产中每一个 RTC
及晶振所构成系统的不同偏差，就必需对每一个 RTC 写入针对性的补偿值。但这在工
厂进行大规模生产时，会产生效率过低的问题，对此我们设计了一套适合规模化生产
的自动化系统：在生产中快速测量系统中 RICOH RTC 芯片的 TTF 值（精度调校值），
并通过I2C 总线，写入非易失存储器，而且可以利用 RICOH RTC 芯片输出秒脉冲来检
验RTC 走时精度。
1.3. 嵌入式系统的发展概况
对于嵌入式系统，IEEE 给出了相对精确的定义：用于控制、监视或辅助操作机器
和设备的装置。在中国嵌入式系统领域，比较认同的嵌入式系统概念是：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、
可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统[1]。
20 世纪 60 年代以晶体管、磁芯存储为基础的计算机开始用于航空等军用领域。
第一台机载专用数字计算机是奥托内蒂克斯公司为美国海军舰载轰炸机“民团团员”
（Vigilante）号研制的多功能数字分析仪（Verdana）。同时，嵌入式计算机开始应用
于工业控制。1962 年美国一个乙烯厂实现了工业装置中的第一个直接数字控制器（DDC）[2]。
1976 年，Intel 公司生产出了第一款单片机 Intel8048。20 世纪80 年代初，Intel 公
司在 8048 的基础上开发出了著名的 8051，Motorola 公司推出 68HC05，Zilog 公司开
始生产 Z80 单片机。这些含有 8 位微处理器、RAM、ROM、几个8 位并口、几个8 位