1 器件特性
DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片功能豐富,可以用來直接代替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用來存儲(chǔ)時(shí)間信息,4字節(jié)RAM用來存儲(chǔ)DS12C887的控制信息,稱為控制寄存器,113字節(jié)通用RAM使用戶使用;此 外用戶還可對DS12C887進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)多種方波輸出,并可對其內(nèi)部的三路中斷通過軟件進(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(shí),禁止用戶對內(nèi)部RAM進(jìn)行讀、寫操作,此時(shí)用戶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(shí)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(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;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 操作;當(dāng)MOT接GND時(shí),該腳工作在Intle模式,此時(shí)該作為寫允許輸入,即Write Enable。
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(shí)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(shí),其內(nèi)部控制寄存器不受影響。
在DS12C887內(nèi)有11字節(jié)RAM用來存儲(chǔ)時(shí)間信息,4字節(jié)用來存儲(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,用戶都可以在任何時(shí)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(chǔ)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(shí)模式 0~12 01~0C AM,
81~8C PM 01~12AM,
81~92PM
24小時(shí)模式 0~23 00~17 00~23
5 時(shí)鬧鈴,12小時(shí)制 1~12 01~0C AM,
81~8C PM 01~12AM,
81~92PM
時(shí)鬧鈴,24小時(shí)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(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語言編寫(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*/
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
Dallas公司的時(shí)鐘日歷芯片DS12C887功能豐富,使用簡單,可能性高,是時(shí)間產(chǎn)生電路的良好選擇。