一、序言
DS3231是一颗时钟芯片，¡¿¡¿它的守时精度可以达到 2个ppm。¡¿¡¿下面对它的基本功能进行测试，¡¿¡¿为后面再工程中运用验证基本方案。¡¿¡¿供应基本的测试数据。
二、测试电路
设计电路，个中的单片机为 STM32F103。通过 I2C总线连接 DS3231芯片。铺设单面PCB，适宜一分钟制版。一分钟之后，得到了测试电路板。下面焊接测试。
▲ 图1.2.1 测试电路图
▲ 图1.2.2 实验电路PCB图
三、焊接测试焊接电路板，个中还有一个跳线没有利用 0 欧姆进行短接。焊接的单片机是一颗APM32单片机，听说能够完备兼容 STM32单片机。下面对它进行测试。
首先通过STM32的 I2C总线，测试是否能够访问到 DS3231。在 CubeMX中使能 I2C功能，设置时钟频率为 100kHz。根据DS3231数据手册，可以知道它对应的 I2C总线地址为0x68。调用 HAL 库中的I2C函数，判断总线上是否存在 这个地址上的设备。请把稳，这里的设备地址，该当由原来的地址左移一位，末了形成第一个字节前7位地址。冬雨DS3231来说，对应的是0xd0。
不雅观察I2C总线波形，上面是时钟旗子暗记，下面是数据旗子暗记。在起始旗子暗记之后，接下来发送DS3231的地址，接下来发送 0，表示对 I2C设备的写入过程。紧接着是 DS3231返回的应答旗子暗记。末了是 I2C 停滞旗子暗记。这样便精确的访问到 DS3231芯片了。
四、DS3231基本功能
DS3231内部具有19个寄存器，下面读取这些寄存器内容。首先通过I2C 写命令，写入读取寄存器的地址。每次都是从 0 开始。然后读取 19个寄存器。根据DS3231的数据手册可以知道，从前今后分别是时钟和日期。可以看到，第一个字节为 时钟的秒计数，是 BCD编码。末了两位是温度数值。
在设计事理图的时候，忘却在 DS3231时钟输出增加一个上拉电阻。这样就无法不雅观察到 时钟旗子暗记。在电路板上临时飞起一个20k欧姆的电阻，不雅观察在第一管脚输出的时钟旗子暗记。缺省的情形下，该管脚输出时钟旗子暗记。利用示波器探头，在局部进行差分丈量，在示波器上，显示出输出时钟波形。可以看到时钟的频率为32.768kHz。由于是开路输出，以是脉冲旗子暗记的上升沿相比拟较缓慢。
利用FLUKE45丈量脉冲的频率，结果显示未精确的32.768kHz，由于万用表的精度，也只能显示到 1Hz的精度。
下面利用 FA-2 频率计对 时钟旗子暗记进行测试。它可以显示到 频率在 0.01Hz高下跳动。这是我手边精度最高的频率计了。
通过 GATE 按键，改变频率计门控韶光，修正为 10秒，此时，频率计的分辨率可以达到 10万分之一Hz，可以看到此时，DS3231的频率稳定度在 千分之一秒。但是，通过修正DS3231中的老化补偿寄存器，还无法不雅观察到频率的变革。
除了第一管脚 32.756kHz 的脉冲输出之外，DS3231还可以通过寄存器掌握在 INT 管脚方波输出。下面不雅观测INT管脚的波形。原则上它须要外部施加上拉电阻。这里运用了 单片机本身IO口的上拉电阻，可以看到有对应的输出方波。方波的频率为 8.096kHz。修正掌握寄存器的数值，可以改变方波的频率。现在是 1024Hz。
※总 结 ※本文测试了时钟芯片 DS3231的基本功能。这为在后面工程运用供应了基本利用履历。它内部集成有石英晶体以及温度传感器。能够实现 2ppm的时钟计时精度。后面利用它的计时功能以及输出脉冲功能，来优化之前的一个设备的设计方案。
参考资料
[1]
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/DS3231.pdf: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/DS3231.pdf
[2]
DS3231: https://www.analog.com/media/cn/technical-documentation/data-sheets/DS3231_cn.pdf
