介紹時(shí)鐘日歷芯片DS12C887

　　摘要：簡(jiǎn)要介紹了美國(guó)DALLAS公司的新型時(shí)鐘日歷芯片DS12C887的功能特性和內(nèi)部控制寄存器參數(shù)，給出了DS12C887與8031單片機(jī)的電路連接圖，同時(shí)給出了用C51編寫(xiě)的初始化程序和獲取內(nèi)部時(shí)間的程序。

　　關(guān)鍵詞：時(shí)鐘 單片機(jī) DS12C887

1 器件特性

    DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片功能豐富，可以用來(lái)直接代替IBM PC上的時(shí)鐘日歷芯片DS12887，同時(shí)，它的管腳也和MC146818B、DS12887相兼容。

    由于DS12C887能夠自動(dòng)產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)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(wèn)題； DS12C887中自帶有鋰電池，外部掉電時(shí)，其內(nèi)部時(shí)間信息還能夠保持10年之久；對(duì)于一天內(nèi)的時(shí)間記錄，有12小時(shí)制和24小時(shí)制兩種模式。在12小時(shí)制模式中，用AM和PM區(qū)分上午和下午；時(shí)間的表示方法也有兩種，一種用二進(jìn)制數(shù)表示，一種是用BCD碼表示；DS12C887中帶有128字節(jié) RAM，其中有11字節(jié)RAM用來(lái)存儲(chǔ)時(shí)間信息，4字節(jié)RAM用來(lái)存儲(chǔ)DS12C887的控制信息，稱(chēng)為控制寄存器，113字節(jié)通用RAM使用戶(hù)使用；此外用戶(hù)還可對(duì)DS12C887進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)多種方波輸出，并可對(duì)其內(nèi)部的三路中斷通過(guò)軟件進(jìn)行屏蔽。

2 引腳功能

    DS12C887的引腳排列如圖1所示，各管腳的功能說(shuō)明如下：

    GND、 VCC：直流電源，其中VCC接+5V輸入，GND接地，當(dāng)VCC輸入為+5V時(shí)，用戶(hù)可以訪(fǎng)問(wèn)DS12C887內(nèi)RAM中的數(shù)據(jù)，并可對(duì)其進(jìn)行讀、寫(xiě)操作；當(dāng)VCC的輸入小于+4.25V時(shí)，禁止用戶(hù)對(duì)內(nèi)部RAM進(jìn)行讀、寫(xiě)操作，此時(shí)用戶(hù)不能正確獲取芯片內(nèi)的時(shí)間信息；當(dāng)VCC的輸入小于+3V時(shí)， DS12C887會(huì)自動(dòng)將電源發(fā)換到內(nèi)部自帶的鋰電池上，以保證內(nèi)部的電路能夠正常工作。

    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(shí)，選用的工作模式是Motorola模式，當(dāng)MOT接GND時(shí)，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(shí)，SQW腳可進(jìn)行方波輸出，此時(shí)用戶(hù)可以通過(guò)對(duì)控制寄存器編程來(lái)得到13種方波信號(hào)的輸出。

    AD0～AD7：復(fù)用地址數(shù)據(jù)總線(xiàn)，該總線(xiàn)采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)，在總線(xiàn)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(xiàn)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(xiě)操作時(shí)，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(gè)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(shí)，選用Motorola工作模式，在這種工作模式中，每個(gè)總線(xiàn)周期的后一部分的DS為高電平，被稱(chēng)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(xiàn)AD0～AD7上，以供外部讀取。在寫(xiě)操作中，DS的下降沿將使總線(xiàn) AD0～AD7上的數(shù)據(jù)鎖存在DS12C887中；當(dāng)MOT接GND時(shí)，選用Intel工作模式，在該模式中，該引腳是讀允許輸入腳，即Read Enable。

    R/W：讀/寫(xiě)輸入端，該管腳也有2種工作模式，當(dāng)MOT接VCC時(shí)，R/W工作在Motorola模式。此時(shí)，該引腳的作用是區(qū)分進(jìn)行的是讀操作還是寫(xiě)操作，當(dāng)R/W為高電平時(shí)為讀操作，R/W為低電平時(shí)為寫(xiě)操作；當(dāng)MOT接GND時(shí)，該腳工作在Intle模式，此時(shí)該作為寫(xiě)允許輸入，即Write Enable。

    CS：片選輸入，低電平有效。{{分頁(yè)}}

    IRQ：中斷請(qǐng)求輸入，低電平有效，該腳有效對(duì)DS12C887內(nèi)的時(shí)鐘、日歷和RAM中的內(nèi)容沒(méi)有任何影響，僅對(duì)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(shí)，其內(nèi)部控制寄存器不受影響。

    在DS12C887內(nèi)有11字節(jié)RAM用來(lái)存儲(chǔ)時(shí)間信息，4字節(jié)用來(lái)存儲(chǔ)控制信息，其具體垢地址及取值如表1所列。

    由表1可以看出：DS12C887內(nèi)部有控制寄存器的A-B等4個(gè)控制寄存器，用戶(hù)都可以在任何時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)以對(duì)DS12C887進(jìn)行控制操作。

表1 DS12C887的存儲(chǔ)功能

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(lái)組成時(shí)間獲取單元，以實(shí)現(xiàn)各種時(shí)間的獲取。圖2是用8031單片機(jī)和 DS12C887構(gòu)成的時(shí)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(yǔ)言編寫(xiě)（以Intel工作模式為例）。

    由8031單片機(jī)和DS12C887構(gòu)成的時(shí)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(shí)制，BCD碼模式*/{{分頁(yè)}}

以下均獲取時(shí)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(shí)*/

t-minute=XBYTE[DS12887+0x02];/*讀取分鐘*/

t-second=XBYTE[Ox7F00+0x00]；}/*讀取秒*/

4 結(jié)束語(yǔ)

    Dallas公司的時(shí)鐘日歷芯片DS12C887功能豐富，使用簡(jiǎn)單，可能性高，是時(shí)間產(chǎn)生電路的良好選擇。