高精度时钟芯片有哪些?（四款高精度时钟芯片介绍）

时钟芯片，顾名思义，其就是一种具有时钟特性，能够现实时间的芯片。时钟芯片属于是集成电路的一种，其主要有可充电锂电池、充电电路以及晶体振荡电路等部分组成，目前，被广泛的应用在各类电子产品和信息通信产品中。

时钟芯片的主要作用

一、时钟芯片具有显示时间与记录时间的功能作用。

时钟芯片最基本的作用就是显示时间和记录时间的时钟作用，而且时钟芯片的的时钟显示功能及其强大，可以显示出年、月、日、星期、时、分、秒所有的时间单位，而且时钟芯片还具有着精确的闰年补尝功能。

二、时钟芯片具有闹铃作用。

在人们日常的生活中，闹铃最大的作用就是提醒时间。几乎全部的手机、电脑等科技产品都具有着闹铃设置功能，而闹铃之所以能够设置，其原因就是时钟芯片具有闹铃作用。

三、时钟芯片具有数据记录作用。

锂电池是时钟芯片中的组成部件之一，并且在时钟芯片断电或者关机之后，锂电池可以通过芯片内部电路实现芯片供电，使时钟芯片在断电后仍可以运行很长一段时间，确保时钟芯片内部记录的数据不丢失。

四、时钟芯片具有数据断电保护作用。

时钟芯片之作用能够记录和存储数据，是因为其内部有一个RAM单元，此ram单元一部分用于对时钟显示的控制，绝大一部用于单元数据的存储，而且此RAM单位具有着断电保护功能。

五、时钟芯片具有很好的检测功能。

时钟芯片的接口较为简单，而且可以与多种软件连接，并且可以通过软件进行功能屏蔽，实现对其性能的测试。

高精度时钟芯片——ds3231

DS3231是低成本、高精度I2C实时时钟（RTC），具有集成的温补晶振（TCXO）和晶体。该器件包含电池输入端，断开主电源时仍可保持精确的计时。集成晶振提高了器件的长期精确度，并减少了生产线的元件数量。DS3231提供商用级和工业级温度范围，采用16引脚300mil的SO封装。

RTC保存秒、分、时、星期、日期、月和年信息。少于31天的月份，将自动调整月末的日期，包括闰年的修正。时钟的工作格式可以是24小时或带/AM/PM指示的12小时格式。提供两个可设置的日历闹钟和一个可设置的方波输出。地址与数据通过I2C双向总线串行传输。精密的、经过温度补偿的电压基准和比较器电路用来监视VCC状态，检测电源故障，提供复位输出，并在必要时自动切换到备份电源。另外，/RST监视引脚可以作为产生μP复位的手动输入。

除计时精度高之外，DS3231还具有一些其它功能，这些功能扩展了系统主机的附加功能和选择范围。该器件内部集成了一个非常精确的数字温度传感器，可通过I2C*接口对其进行访问（如同时间一样）。这个温度传感器的精度为±3°C。片上控制电路可实现自动电源检测，并管理主电源和备用电源（即低压电池）之间的电源切换。如果主电源掉电，该器件仍可继续提供精确的计时和温度，性能不受影响。当主电源重新加电或电压值返回到容许范围内时，片上复位功能可用来重新启动系统微处理器。

ds3231关键特性

0°C至+40°C范围内精度为±2ppm -40°C至+85°C范围内精度

为±3.5ppm为连续计时提供电池备份输入

工作温度范围 商用级：0°C至+70°C 工业级：-40°C至+85°C

低功耗

实时时钟产生秒、分、时、星期、日期、月和年计时，并提供有效期到2100年的闰年补偿

两个日历闹钟

可编程方波输出

高速（400kHz）I2C接口

工作在3.3V数字温度传感器输出：精度为±3°C

老化修正寄存器 /RST输出/按钮复位去抖输入

通过美国保险商实验室协会（UL）认证

高精度时钟芯片——M41TC8025

采用SO-14封装，在3.0V电源供电时，典型工作电流为0.8μA，在规定工作温度范围内，确保计时精度：在-40至85°C范围内，最大误差±5.0ppm（约2.5分钟/年）在0至50°C范围内，最大误差±3.8ppm（小于2分钟/年，内置高稳定性32KHz温度补偿晶振，时间日历提醒（有中断功能），固定周期定时器中断功能，时间更新中断功能，可编程频率输出（1Hz，1024Hz和32768H），400kHzI2C接口。

M41TC8025引脚图及功能

M41TC8025内部结构图

高精度时钟芯片——HYM8025

HYM8025是内置高精度调整的32.768kHz晶振的I2C总线接口方式的实时计时器。除了具有6 种发生中断功能、2个系统的闹钟功能、对内部数据进行有效无效判定的振荡停止检测功能、电源电压监视功能等外，还配有时钟精度调整功能，可以对时钟进行任意精度调整。

内部振荡回路是以固定电压驱动，因而可获得受电压变动影响小且稳定的32.768kHz时钟输出。本产品功能多样，采用贴片封装形式，最适用于三表、手机、携带终端及其他小型电子机器等。

HYM8025特点

内置高精度频率调整的32.768kHz 晶振（Ta=+25℃时±5×10-6）

支持I2C-BUS 高速模式（400kHz）

计时（时、分、秒）、日历（年、月、日、星期）的计数功能（BCD 代码）

可选择12/24 时间制式

自动判别至2099 年的闰年

内置高精度计时精度调整电路

CPU 中断产生功能（周期1个月~0.5 秒、具有中断请求、中断停止功能）

双报警功能（Alarm_W： 星期、时、分，Alarm_D： 时、分）

32.768kHz 时钟输出（带控制引脚的CMOS 输出）

振荡停止检测功能

电源电压监视功能

2V~5.5V 的计时（保持）电压范围

低消耗电流 4.0μA /3.0V （Typ.）

高精度时钟芯片——SD2500RAM

SD2500RAM系列是一种具有内置晶振、NVSRAM、IIC串行接口的高精度实时时钟芯片， CPU可使用该接口通过7位 地址来寻址读写片内122字节的数据（包括时间寄存器、报警寄存器、控制寄存器、温度寄存器、电池电量寄存器、70字节的用户SRAM寄存器及8字节的ID码寄存器）。

SD2500RAM系列芯片内置晶振及数字温度补偿，用户可以不用顾虑因外接晶振、谐振电容等所带来的元件匹配误差问题、晶振温度特性问题及可靠性问题，实现在常温及宽温范围内不需用户干预、全自动、高可靠计时功能;SD2500可保证时钟精度为±5ppm（在25℃左右），即年误差小于2.6分钟；该芯片内置一次性电池，电池使用寿命可在五年左右（工业级和民用级时间不同）。

SD2500RAM系列内置8字节的ID，每一颗芯片具备唯一的身份识别码。

SD2500RAM系列芯片内置单路定时/报警中断输出，报警中断时间可最长设至100年;该系列芯片可满足对实时时钟芯片的各种需要，有工业级产品可供选择，且软件和管脚与以前的SD2400RAM兼容，是在选用高精度实时时钟时的理想选择。

SD2500RAM性能

低功耗：典型值0.6μA（VBAT=3.0V，Ta=25℃）。

工作电压：3.3V～5.5V，工作温度：民用级0℃～70℃，工业级－40℃～+85℃（部分内置电池产品

工作温度范围－30℃～+80℃）。

标准IIC总线接口方式，最高速度400kHZ。

年、月、日、星期、时、分、秒的BCD码输入/输出，并可通过独立的地址访问各时间寄存器。

闰年自动调整功能（从2000年~2099年）。

可选择12/24小时制式。

5种中断均可选择从INT脚输出，并具有4个中断标志位。

内置年、月、日、星期、时、分、秒共7字节的报警数据寄存器及1字节的报警允许寄存器，共有96种组合报警方式，并有单事件报警和周期性报警两种中断输出模式，报警时间最长可设至100年。

周期性频率中断输出：从4096Hz～1/16Hz……1秒共十四种方波脉冲。

自动重置的三字节共24位的倒计时定时器，可选的4种时钟源（4096HZ、1024HZ、1秒、1分钟），最小定时为244us，最长定时可到31年，通过计算可获得较精确的毫秒级定时值。

70Bytes通用SRAM寄存器可用于存储用户的一般数据。

内置16kbit～512kbit的非易失性SRAM（C/D/E/G型），其擦写次数100亿次，且没有内部写延时。

内置电池使用寿命—一次性民用级：3~5年， 一次性工业级或充电电池：5~10年。

后备电池输入脚VBAT：当内部电池因寿命等原因报废时，可用外加的电池给时钟作备电。

具有可控的32768HZ方波输出脚F32K，可以位允许/禁止32K输出

内置8bit转换结果的数字温度传感器，为了节省电池电量消耗，设为VDD模式下60S间隔测温一次，电池模式600S间隔测温一次。

内置晶振和谐振电容，芯片内部通过高精度补偿方法，实现在宽温范围内高精度的计时功能，其中25℃精度《±5ppm，即时钟年误差小于2.6分钟（在25±1℃下）。

内置电池电压检测功能，可读取当前电池电压值（三位有效数），设置高低电池报警电压值并从INT脚输出中断。

芯片依据不同的电压自动从VDD切换到VBAT或从VBAT切换到VDD。当芯片检测到主电源VDD掉到2.4V电压以下且VDD小于VBAT，芯片会转为由接在VBAT的后备电池供电；当VDD大于VBAT或VDD大于2.4V，则芯片会转为由VDD供电。（内置电源模式指示位PMF，VDD模式时PMF=0，VBAT模式时PMF=1）。

内置8字节的ID码，芯片出厂之前设定的、全球唯一的身份识别码。

内置IIC总线0.5秒自动复位功能（从Start命令开始计时），该功能可以避免IIC总线挂死问题。

内置三个时钟数据写保护位， 避免对数据的误写操作，可更好地保护数据。

内置软件可控VBAT模式IIC总线通信禁止功能（BATIIC=0，VBAT模式下禁止IIC通信；BATIIC=1，VBAT模式下允许IIC通信。上电默认值BATIIC=0），从而避免在电池供电时CPU对时钟操作所消耗的电池电量，也可避免在VDD上、下电的过程中因CPU的I/O端口所输出的不受控的杂波信号对时钟芯片的误写操作，进一步提高时钟芯片的可靠性。

内置上电复位电路及上电指示位RTCF，当包括电池在内的所有电源第一次上电时该位置1。

内置电池电压欠压指示位BLF，当电池电压低于2.2V时BLF位置1。

内置停振检测位OSF，当内部振荡器停止振荡时该位置1。

内置电源稳压，内部计时电压可低至2.3V。

芯片管脚 ESD》2KV。

芯片在兴威帆的评估板上可通过4KV的群脉冲（EFT）干扰。

CMOS 工艺

SD2500RAM功能框图