ds3231中文资料汇总（ds3231引脚图及特性参数_应用电路）
ds3231简介
ds3231是“美信”品牌型号，中国地区代理价格单片为20元左右。
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引脚图
ds323l的引脚功能 32 khz是32 khz频率输出；
vcc用于主电源的dc引脚；
/int/sqw为低电平有效中断或方波输出：是低电平有效复位引脚；
n．c．表示无连接，外部必须接地；
gnd为地；
vbat为备用电源输入；
sda为串行数据输入、输出；
scl为串行时钟输入。
ds3231内部方框图
ds3231特性参数 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
ds3231时钟芯片结构 如下图1所示，ds3231的主要组成部分有8个模块，划分为4个功能组：tcxo、电源控制、按钮复位和rtc。
32 khz的tcxo
tcxo包括温度传感器、振荡器和控制逻辑。控制器读取片上温度传感器输出，使用查表法确定所需的电容，加上age寄存器的老化修正。然后设置电容选择寄存器。仅在温度变化或者用户启动的温度转换完成时，才加载包括age寄存器变化的新值。vcc初次上电时就会读取温度值，然后每隔64 s读取一次。
ds3231的内部寄存器及功能
ds3231寄存器地址为00h～12h，分别用于存放秒、分、时、星期、日期及闹钟设置信息。在多字节访问期间，如果地址达到ram空间的结尾12h处，将发生卷绕，此时定位到开始位置即00h单元。ds3231的时间和日历信息通过读取相应的寄存器来设置和初始化。用户辅助缓冲区用于防止内部寄存器更新时可能出现的错误。读取时间和日历寄存器时，用户缓冲区在任何start条件下或者寄存器指针返回到零时与内部寄存器同步。时间信息从这些辅助寄存器读取，此时时钟继续保持运行状态。这样在读操作期间发生主寄存器更新时可以避免重新读取寄存器。以控制寄存器（地址为0eh）为例，可以控制实时时钟、闹钟和方波输出。其各bit定义如下表。
bit7位：使能振荡器（eoec）。设定为逻辑0时，启动振荡器。如果设定为逻辑1，在ds3231电源切换至vbat时，振荡器停止。初次上电时该位清零 （逻辑0） 。当ds3231由vcc供电时，振荡器与eosc位的状态无关，始终保持工作状态。
bit6位：电池备份的方波使能（bbsow）。当设定为逻辑1并且ds3231由vbat引脚供电时，在没有加载vcc的情况下，该位使能方波输出。当bb-sqw设定为逻辑0时，若vcc降至低于电源故障门限值，则int／sqw引脚变为高阻抗。初次上电时，该位清零（逻辑0）。
bit5位：转换温度（conv）。该位置为1时，强制温度传感器将温度转换成数字，并执行tcxo算法更新振荡器的电容阵列。只在空闲期间有效。状态位bsy=1时，禁止设定转换温度位。用户在强制控制器开始新的tcxo操作之前。应检查状态位bsy。用户启动的温度转换不影响内部64 s更新周期。用户启动的温度转换在大约2 ms内不会影响bsy位。conv位从写入开始直到转换完成一直保持为1，转换完后，conv和bsy均变为0。在监视用户启动转换状态时，应使用conv位。
bit4和bit3位：频率选择（rs2和rs1），初次上电时，bit4和bit3设置为逻辑1。方波使能时用于控制方波输出的频率。rs1、rs2的逻辑值与方波输出频率的关系如表2所列。
bit2位：中断控制（intcn）。该位控制int／sqw信号。intcn置为0时，int／sqw引脚输出方波；intcn置为1时，若计时寄存器与任一个闹钟寄存器相匹配，则会触发int／sqw信号（如果也使能闹钟的话）。匹配时相应的闹钟标志总是置位，而与intcn位的状态无关。初次上电时，intcn位置为逻辑1。
bit1位：闹钟2中断使能（a2ie）。该位置为逻辑1时，允许状态寄存器中的闹钟2标志位（a2f）触发int／sqw信号（当intcn=1时）。当a2ie位置为0或者intcn置为0时，a2f位不启动中断信号。初次上电时，a2ie位清零（逻辑0）。
bit0位：闹钟1中断使能（a1ie）。该位置为逻辑1时，允许状态寄存器中的闹钟1标志位（a1f）触发int／sqw信号（当intcn=1时）。当a1ie位置为0或者intcn置为0时，a1f位不启动int／sqw信号。初次上电时，a1ie位清零（逻辑0）。
3. ds3231的电源控制
电源控制功能由温度补偿电压基准（vpf）和监视vcc电平的比较器电路提供。当vcc高于vpf时，ds3231由vcc供电，当vcc低于vpf但高于vbat时，ds3231由vcc供电；当vcc低于vpf并低于vbat时，ds3231由vbat供电。为保护电池，vbat首次加到器件时振荡器并不启动，除非加载vcc，或者向器件写入一个有效的i2c地址。典型的振荡器启动时间在1 s以内。在vcc加电后或者有效的i2c地址写入后大约2 s，器件会测量一次温度，并使用计算的修正值校准振荡器。一旦振荡器运行，只要电源（vcc或者vbat）有效就会一直保持工作状态。器件每隔64 s进行一次温度测量并校准振荡器频率。
4. ds3231的时钟和日历rtc
可以通过读取适当的寄存器字节获得时钟和日历信息。通过写入适当的寄存器字节设定或者初始化时钟和日历数据。时钟和日历寄存器的内容采用二-十进制编码（bcd）格式。ds3231运行于12小时或者24小时模式。小时寄存器的第6位定义为12或24小时模式选择位。该位为高时，选择12小时模式。在12小时模式下，第5位为am／pm指示位，逻辑高时为pm。
5. ds3231的复位按钮
ds3231具有连接至rst输出引脚的按钮开关功能。若ds3231不在复位周期，会持续监视rst信号的下降沿。如果检测到一个边沿转换，ds3231通过拉低rst完成开关去抖。内部定时器定时结束后，ds3231继续监视rst信号。如果信号依旧保持低电平，ds3231持续监视信号线以检测上升沿。一旦检测到按钮释放，ds3231强制rst为低电平并保持trst。rst还可用于指示电源故障报警情况。当vcc低于vpf时，产生内部电源故障报警信号，并强制拉低rst引脚。当vcc返回至超过vpf电平时。rst保持低电平大约250 ms（trec），使供电电源达到稳定。如果在vcc加载时，振荡器不工作，将跳过trec，rst立刻变为高电平。
6. ds3231的闹钟和报警功能
ds3231包含2个定时／日期闹钟。闹钟1可通过写入寄存器07h～0ah设定。闹钟2可通过写入寄存器0bh～0dh设定。可对闹钟进行编程（通过控制寄存器的闹钟使能位和intcn位），从而在闹钟匹配条件下触发int／sqw输出。每个定时／日期闹钟寄存器的第7位是屏蔽位。当每个闹钟的屏蔽位均为逻辑0时，只有当计时寄存器中的值与存储于定时／日期闹钟寄存器中的对应值相匹配时才会告警。闹钟也可以编程为每秒、分、时、星期或日期重复告警。当rtc寄存器值与闹钟寄存器的设定值相匹配时，相应的闹钟标志位a1f或a2f置为逻辑1。如果对应的闹钟中断使能位a1ie或a2ie也置为逻辑1，并且intcn位置为逻辑1，闹钟条件将会触发int／sqw信号。rtc在时间和日期寄存器每秒更新时都会检测匹配情况。
7. ds3231的 i2c 总线时序，数据交换及其格式及编程注意事项
ds3231在i2c总线上作为从器件。通过执行start命令并且在验证器件地址后才可以访问。然后寄存器可以被访问直到执行一个stop命令为止。
所有在i2c总线上传输的地址包长度均为9位，它包括7个地址位，1个r／w控制位和1个应答位ack，如果r／w为1，则执行读操作；如果r／w为0，则执行写操作。从机寻址后，必须在第9个scl（ack）周期通过拉低sda做出应答，若从机忙或者无法响应主机，则应在ack周期内保持sda为高。然后主机发出stop状态或者rep start状态重新开始发送。地址包包括从机地址和称为sla+r或者sla+w的read或者write位。地址字节的msb首先被发送。所有1111xxxx的地址均保留。以便将来使用。
所有在i2c总线上传送的数据包长度均为9位，它包括8个数据位和1个应答位。在数据传送中，主机产生时钟及start与stop状态，而接收器响应接收。应答是由ack在第9个scl周期拉低sda实现的。如果接收器拉高sda，则发送nack信号。如果接收器由于某种原因不能接收更多数据，应在最后一个数据字节后发出nack信号告诉发送器停止发送，首先发送数据的msb。
ds3231应用电路 下图为ds3231典型应用电路，图中可看出，ds3231几乎不需要
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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引脚图
ds323l的引脚功能 32 khz是32 khz频率输出；
vcc用于主电源的dc引脚；
/int/sqw为低电平有效中断或方波输出：是低电平有效复位引脚；
n．c．表示无连接，外部必须接地；
gnd为地；
vbat为备用电源输入；
sda为串行数据输入、输出；
scl为串行时钟输入。
ds3231内部方框图
ds3231特性参数 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
ds3231时钟芯片结构 如下图1所示，ds3231的主要组成部分有8个模块，划分为4个功能组：tcxo、电源控制、按钮复位和rtc。
32 khz的tcxo
tcxo包括温度传感器、振荡器和控制逻辑。控制器读取片上温度传感器输出，使用查表法确定所需的电容，加上age寄存器的老化修正。然后设置电容选择寄存器。仅在温度变化或者用户启动的温度转换完成时，才加载包括age寄存器变化的新值。vcc初次上电时就会读取温度值，然后每隔64 s读取一次。
ds3231的内部寄存器及功能
ds3231寄存器地址为00h～12h，分别用于存放秒、分、时、星期、日期及闹钟设置信息。在多字节访问期间，如果地址达到ram空间的结尾12h处，将发生卷绕，此时定位到开始位置即00h单元。ds3231的时间和日历信息通过读取相应的寄存器来设置和初始化。用户辅助缓冲区用于防止内部寄存器更新时可能出现的错误。读取时间和日历寄存器时，用户缓冲区在任何start条件下或者寄存器指针返回到零时与内部寄存器同步。时间信息从这些辅助寄存器读取，此时时钟继续保持运行状态。这样在读操作期间发生主寄存器更新时可以避免重新读取寄存器。以控制寄存器（地址为0eh）为例，可以控制实时时钟、闹钟和方波输出。其各bit定义如下表。
bit7位：使能振荡器（eoec）。设定为逻辑0时，启动振荡器。如果设定为逻辑1，在ds3231电源切换至vbat时，振荡器停止。初次上电时该位清零 （逻辑0） 。当ds3231由vcc供电时，振荡器与eosc位的状态无关，始终保持工作状态。
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bit5位：转换温度（conv）。该位置为1时，强制温度传感器将温度转换成数字，并执行tcxo算法更新振荡器的电容阵列。只在空闲期间有效。状态位bsy=1时，禁止设定转换温度位。用户在强制控制器开始新的tcxo操作之前。应检查状态位bsy。用户启动的温度转换不影响内部64 s更新周期。用户启动的温度转换在大约2 ms内不会影响bsy位。conv位从写入开始直到转换完成一直保持为1，转换完后，conv和bsy均变为0。在监视用户启动转换状态时，应使用conv位。
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bit1位：闹钟2中断使能（a2ie）。该位置为逻辑1时，允许状态寄存器中的闹钟2标志位（a2f）触发int／sqw信号（当intcn=1时）。当a2ie位置为0或者intcn置为0时，a2f位不启动中断信号。初次上电时，a2ie位清零（逻辑0）。
bit0位：闹钟1中断使能（a1ie）。该位置为逻辑1时，允许状态寄存器中的闹钟1标志位（a1f）触发int／sqw信号（当intcn=1时）。当a1ie位置为0或者intcn置为0时，a1f位不启动int／sqw信号。初次上电时，a1ie位清零（逻辑0）。
3. ds3231的电源控制
电源控制功能由温度补偿电压基准（vpf）和监视vcc电平的比较器电路提供。当vcc高于vpf时，ds3231由vcc供电，当vcc低于vpf但高于vbat时，ds3231由vcc供电；当vcc低于vpf并低于vbat时，ds3231由vbat供电。为保护电池，vbat首次加到器件时振荡器并不启动，除非加载vcc，或者向器件写入一个有效的i2c地址。典型的振荡器启动时间在1 s以内。在vcc加电后或者有效的i2c地址写入后大约2 s，器件会测量一次温度，并使用计算的修正值校准振荡器。一旦振荡器运行，只要电源（vcc或者vbat）有效就会一直保持工作状态。器件每隔64 s进行一次温度测量并校准振荡器频率。
4. ds3231的时钟和日历rtc
可以通过读取适当的寄存器字节获得时钟和日历信息。通过写入适当的寄存器字节设定或者初始化时钟和日历数据。时钟和日历寄存器的内容采用二-十进制编码（bcd）格式。ds3231运行于12小时或者24小时模式。小时寄存器的第6位定义为12或24小时模式选择位。该位为高时，选择12小时模式。在12小时模式下，第5位为am／pm指示位，逻辑高时为pm。
5. ds3231的复位按钮
ds3231具有连接至rst输出引脚的按钮开关功能。若ds3231不在复位周期，会持续监视rst信号的下降沿。如果检测到一个边沿转换，ds3231通过拉低rst完成开关去抖。内部定时器定时结束后，ds3231继续监视rst信号。如果信号依旧保持低电平，ds3231持续监视信号线以检测上升沿。一旦检测到按钮释放，ds3231强制rst为低电平并保持trst。rst还可用于指示电源故障报警情况。当vcc低于vpf时，产生内部电源故障报警信号，并强制拉低rst引脚。当vcc返回至超过vpf电平时。rst保持低电平大约250 ms（trec），使供电电源达到稳定。如果在vcc加载时，振荡器不工作，将跳过trec，rst立刻变为高电平。
6. ds3231的闹钟和报警功能
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7. ds3231的 i2c 总线时序，数据交换及其格式及编程注意事项
ds3231在i2c总线上作为从器件。通过执行start命令并且在验证器件地址后才可以访问。然后寄存器可以被访问直到执行一个stop命令为止。
所有在i2c总线上传输的地址包长度均为9位，它包括7个地址位，1个r／w控制位和1个应答位ack，如果r／w为1，则执行读操作；如果r／w为0，则执行写操作。从机寻址后，必须在第9个scl（ack）周期通过拉低sda做出应答，若从机忙或者无法响应主机，则应在ack周期内保持sda为高。然后主机发出stop状态或者rep start状态重新开始发送。地址包包括从机地址和称为sla+r或者sla+w的read或者write位。地址字节的msb首先被发送。所有1111xxxx的地址均保留。以便将来使用。
所有在i2c总线上传送的数据包长度均为9位，它包括8个数据位和1个应答位。在数据传送中，主机产生时钟及start与stop状态，而接收器响应接收。应答是由ack在第9个scl周期拉低sda实现的。如果接收器拉高sda，则发送nack信号。如果接收器由于某种原因不能接收更多数据，应在最后一个数据字节后发出nack信号告诉发送器停止发送，首先发送数据的msb。
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