解析時鐘日歷芯片DS12C887
出處:互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于:2011-08-19 13:31:31
DS12C887實時時鐘芯片功能豐富,可以用來直接代替IBM PC上的時鐘日歷芯片DS12887,同時,它的管腳也和MC146818B、DS12887相兼容。實時時鐘的縮寫是RTC(Real_Time Clock)。 RTC 是集成電路,通常稱為時鐘芯片。RTC通常為8PIN,有SOP8、MSOP8、TSSOP8等多種封裝。其中有6個I/O口的功能是一樣的,分為:晶體接口2PIN、MCU接口2PIN、主電源1PIN、地1PIN.這樣就剩下2個I/O的功能定義被區(qū)分開了。所以會有許多的RTC型號。例如 荷電科技的H1208、H8563、H1302、H1307、H1381等等。大家看到后會發(fā)現(xiàn)許多RTC在I/O口的定位上有明顯的區(qū)別,所以PCB設(shè)計時需要多注意。
由于DS12C887能夠自動產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時、分、秒等時間信息,其內(nèi)部又增加了世紀(jì)寄存器,從而利用硬件電路解決子"千年"問題; DS12C887中自帶有鋰電池,外部掉電時,其內(nèi)部時間信息還能夠保持10年之久;對于一天內(nèi)的時間記錄,有12小時制和24小時制兩種模式。

2 引腳功能
GND、 VCC:直流電源,其中VCC接+5V輸入,GND接地,當(dāng)VCC輸入為+5V時,用戶可以訪問DS12C887內(nèi)RAM中的數(shù)據(jù),并可對其進(jìn)行讀、寫操作;當(dāng)VCC的輸入小于+4.25V時,禁止用戶對內(nèi)部RAM進(jìn)行讀、寫操作,此時用戶不能正確獲取芯片內(nèi)的時間信息;當(dāng)VCC的輸入小于+3V時, DS12C887會自動將電源發(fā)換到內(nèi)部自帶的鋰電池上。
MOT:模式選擇腳,DA12C887有兩種工作模式,即Motorola模式和Intel模式,當(dāng)MOT接VCC時,選用的工作模式是Motorola模式,當(dāng)MOT接GND時,選用的是Intel模式。本文主要討論Intel模式。
SQW:方波輸出腳,當(dāng)供電電壓VCC大于4.25V時,SQW腳可進(jìn)行方波輸出,此時用戶可以通過對控制寄存器編程來得到13種方波信號的輸出。
AD0~AD7:復(fù)用地址數(shù)據(jù)總線,該總線采用時分復(fù)用技術(shù),在總線周期的前半部分,出現(xiàn)在AD0~AD7上的是地址信息,可用以選通DS12C887內(nèi)的RAM,總線周期的后半部分出現(xiàn)在AD0~AD7上的數(shù)據(jù)信息。
AS:地址選通輸入腳,在進(jìn)行讀寫操作時,AS的上升沿將AD0~AD7上出現(xiàn)的地址信息鎖存到DS12C887上,而下一個下降沿清除AD0~AD7上的地址信息,不論是否有效,DS12C887都將執(zhí)行該操作。
DS/RD:數(shù)據(jù)選擇或讀輸入腳,該引腳有兩種工作模式,當(dāng)MOT接VCC時,選用Motorola工作模式,在這種工作模式中,每個總線周期的后一部分的DS為高電平,被稱為數(shù)據(jù)選通。在讀操作中,DS的上升沿使DS12C887將內(nèi)部數(shù)據(jù)送往總線AD0~AD7上,以供外部讀取。在寫操作中,DS的下降沿將使總線 AD0~AD7上的數(shù)據(jù)鎖存在DS12C887中。
R/W:讀/寫輸入端,該管腳也有2種工作模式,當(dāng)MOT接VCC時,R/W工作在Motorola模式。此時,該引腳的作用是區(qū)分進(jìn)行的是讀操作還是寫操作,當(dāng)R/W為高電平時為讀操作,R/W為低電平時為寫操作;當(dāng)MOT接GND時,該腳工作在Intle模式,此時該作為寫允許輸入。
CS:片選輸入,低電平有效。
IRQ:中斷請求輸入,低電平有效,該腳有效對DS12C887內(nèi)的時鐘、日歷和RAM中的內(nèi)容沒有任何影響,僅對內(nèi)部的控制寄存器有影響,在典型的應(yīng)用中,RESET可以直接接VCC,這樣可以保證DS12C887在掉電時,其內(nèi)部控制寄存器不受影響。
由表1可以看出:DS12C887內(nèi)部有控制寄存器的A-B等4個控制寄存器,用戶都可以在任何時候?qū)ζ溥M(jìn)行訪問以對DS12C887進(jìn)行控制操作。
表1 DS12C887的存儲功能
| 地 址 | 功 能 | 取值范圍十進(jìn)制數(shù) | 取值范圍 | |
| 二進(jìn)制 | BCD碼 | |||
| 0 | 秒 | 0~59 | 00~3B | 00~59 |
| 1 | 秒鬧鈴 | 0~59 | 00~3B | 00~59 |
| 2 | 分 | 059 | 00~3B | 00~59 |
| 3 | 分鬧鈴 | 0~59 | 00~3B | 00~59 |
| 4 | 12小時模式 | 0~12 | 01~0C AM, 81~8C PM |
01~12AM, 81~92PM |
| 24小時模式 | 0~23 | 00~17 | 00~23 | |
| 5 | 時鬧鈴,12小時制 | 1~12 | 01~0C AM, 81~8C PM |
01~12AM, 81~92PM |
| 時鬧鈴,24小時制 | 0~23 | 00~17 | 00~23 | |
| 6 | 星期幾(星期天=1) | 1~7 | 01~07 | 01~07 |
| 7 | 日 | 1~31 | 01~1F | 01~31 |
| 8 | 月 | 1~12 | 01~0C | 01~12 |
| 9 | 年 | 0~99 | 00~63 | 00~99 |
| 10 | 控制寄存器A | |||
| 11 | 控制寄存器B | |||
| 12 | 控制寄存器C | |||
| 13 | 控制寄存器D | |||
| 50 | 世紀(jì) | 0~99 | NA | 19,20 |
3 應(yīng)用
在各種設(shè)備、家電、儀器、工業(yè)控制系統(tǒng)中,可以很容易地用DS12C887來組成時間獲取單元,以實現(xiàn)各種時間的獲取。圖2是用8031單片機(jī)和 DS12C887構(gòu)成的時間獲取電路圖,其中DS12C887的基地址為7F00H,相應(yīng)的程序采用C51語言編寫(以Intel工作模式為例)。
由8031單片機(jī)和DS12C887構(gòu)成的時間獲取電路的初始化程序如下:
XBYTE[0x7F00+0x0B]=0x82;
XBYTE[0x7F00+0x0A]=0xA0;
XBYTE[0x7F00+0x0A]=0x20;
XBYTE[0x7F00+0x0B]=0x02;
/*所有的中斷禁止,24小時制,BCD碼模式*/
以下均獲取時間程序:
unsigned char data t-century;
unsigned char data t-year;
unsigned char data t-month;
unsigned char data t-date;
unsigned char data t-week;
unsigned char data t-hour;
unsigned char data t-minute;
unsigned char data t-second;
if((XBYTE[7F00+0x0A]&0x80)!=0){
t-century=XBYTE[0x7F00+0x32];/*讀取世紀(jì)*/
t-year=XBYTE[Ox7F00+0x09];/*讀取年份*/
t-month=XBYTE[Ox7F00+0x08];/*讀取月份*/
t-date=XBYTE[Ox7F00+0x07];/*讀取日期*/
t-week=XBYTE[Ox7F00+0x06];/*讀取星期幾*/
t-hour=XBYTE[Ox7F00+0x04];/*讀取小時*/
t-minute=XBYTE[DS12887+0x02];/*讀取分鐘*/
t-second=XBYTE[Ox7F00+0x00];}/*讀取秒*/

4 結(jié)束語
Dallas公司的時鐘日歷芯片DS12C887功能豐富,使用簡單,可能性高,是時間產(chǎn)生電路的良好選擇。實時時鐘日歷芯片。它提供一個可編程時鐘輸出一個中斷輸出和掉電檢測器。所有的地址和數(shù)據(jù)通過I2C 總線接口串行傳遞總線速度為400Kbits/s 每次讀寫數(shù)據(jù)后內(nèi)嵌的字地址寄存器會自動產(chǎn)生增量。實時時鐘/日歷芯片。數(shù)據(jù)通過SPI總線傳輸,總線速率高達(dá)6.25Mbit/s.報警和定時器功能產(chǎn)生一個喚醒信號,喚醒中斷管腳。偏移寄存器可以實現(xiàn)時鐘的校準(zhǔn)。
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