引言
DS12887是美國達拉斯半導體公司(Dallas推出的實時時鐘芯片,采用CMOS技術制成,具有內部晶振和時鐘芯片備份鋰電池,和常用的時鐘芯片MC146818B和DS1287的管腳兼容,采用DS12887芯片設計的時鐘電路不需任何外圍電路和器件,并具有良好的微機接口。DS12887芯片具有微功耗,外圍接口簡單,精度高,工作穩定可靠等優點,它功能豐富,應用廣泛,特別在工業控制及智能儀器儀表中廣泛用途。
一、DS12887時鐘芯片的主要功能簡介與結構框圖
1、DS12887時鐘芯片的主要功能簡介:
(1)可作為PC機的時鐘和日歷;
(2)與MCl46818B 和DS1287的管腳兼容;
(3)在沒有外部電源的情況下可工作10 年以上,不丟失數據;
(4)自帶晶體振蕩器及鋰電池;
(5)可計算到2100 年前的秒、分、小時、星期、日、月、年七種日歷信息,并有閏年補償功能;
(6)二進制數碼或BCD 碼表示時間、日歷和鬧鐘;
(8)12 和24 小時兩種制式,12 小時時鐘模式帶有PM和AM指示,有夏令時功能;
(9)Motorola和Intel總線時序選擇
(10)128字節RAM單元與軟件接口,其中14字節為時鐘單元和控制/狀態寄存器,114字節為通用RAM,可由用戶使用,所有RAM單元數據都具有掉電保護功能(非易失性RAM);
(11)可編程方波輸出;
(12)中斷信號輸出IRQ和總線兼容,定鬧中斷、周期性中斷、時鐘更新周期結束中斷可分別由軟件屏蔽,也可分別進行置位測試。
2、DS12887時鐘芯片的結構
DS12887芯片內部由振蕩電路,分頻電路,周期中斷/方波選擇電路,14字節時鐘和控制單元,114 字節用戶非易失RAM,十進制/二進制計數器,總線接口電路,電源開關寫保護單元和內部鋰電池等部分組成,DS12887芯片的內部結構框圖如圖1所示。
圖1 DS12887內部結構框圖
二、DS12887時鐘芯片的引腳排列及引腳功能
1、DS12887時鐘芯片引腳排列如圖2 所示,-
2、DS12887時鐘芯片的引腳功能:
*AD0-AD7 為地址/數據復用總線;
*NC 為空腳;
*MOT為總線模式選擇(Motorola/Intel),當此腳接到Vcc時,選用的是Motorola總線時序,當它接地或不接時,選用的是Intel 總線時序;
*CS為片選端;
*AS為地址鎖存允許端;
*R/W 在Intel 總線下作為寫;
*DS在Intel 總線下作為讀;
*RESET 為復位端,復位端對時鐘、日歷、RAM無效,系統上電時復位端要保持低電平200ms以上DS12887 才可以正常工作;
*IRQ 為中斷請求輸出端;
*SQW 為方波輸出端,當Vcc 低于4.25V 時沒有作用;
*Vcc 為+5V 電源;
*GND為接地端。
三、DS12887時鐘芯片的地址分配及狀態控制寄存器:
1、DS12887時鐘芯片的地址分配如圖3所示
DS12887芯片有128個RAM 單元,其中4 個單元用作控制寄存器,它們在任何時間都可訪問,即使更新周期也不例外,10 個單元用作存放時鐘字節,114 字節為通用RAM。
2、DS12887時鐘芯片的狀態控制寄存器
DS12887芯片內部寄存器A:內部地址為OAH
UIP=l:更新已到,不能讀/ 寫DSl2887;UIP=0:更新末到,能讀/ 寫DS12887。
DV2、DV1、DV0應設置為010,表示打開晶振,允許計時。RS3、
RS2、RS1、RS0 為方波頻率選擇位,產生方波周期中斷。
DS12887芯片內部寄存器B:內部地址為OBH
SET=0:時間更新正常進行,每秒計數1 次;SET=1:禁止更新,程序可初始化時間和日歷。
PIE=l:允許周期中斷;PIE=0:禁止周期中斷。
AIE=1:允許報警中斷;AIE=0:禁止報警中斷。
UIE=1:允許更新結束中斷;UIE=0:禁止更新結束中斷。
SQWE 為方波允許位。SQWE=1:將RS3、RS2、RS1、RS0選定的方波輸出。
DM=1:BCD 碼;DM=0:二進制。該位不受復位信號影響。
24/12:1 表示24[小]時制;0 表示12[小]時制。
DSE 為夏時制允許位。DSE=l:采用夏時制;DSE=0:不采用夏時制。
DS12887芯片內部寄存器C:內部地址為OCH
IRQF 為中斷申請標志。
PF為方波周期中斷標志。PF=1:方波周期結束,申請中斷。
AF 為鬧鈴中斷標志。AF=1:當前時間與鬧鈴時間匹配時即刻申請中斷。
UF 為更新周期結束中斷標志。UF=1:更新周期結束時申請中斷。
DS12887芯片內部寄存器D:內部地址為ODH
VRT 為內部鋰電池狀態。VRT=1:鋰電池正常;VRT=0:鋰電池耗盡。
四、DS12887時鐘芯片在智能電量測量儀的典型應用
在智能電量測量儀的設計中,其中部分功能要求根據輸入的電壓電流計算出功率,同時對功率進行積累,并顯示積累值及當前時間,DS12887芯片在為系統提供時間信息的同時,它的114字節非易失RAM保證了積累值及其它重要數據在掉電情況下不致丟失,對時間的讀取可以采用查詢方式,即查詢到UIP位為0時讀時間;也可以采用中斷方式,使芯片每秒鐘中斷一次,在中斷程序中讀時間。為了提高CPU工作效率,通常采用中斷方式。DS12887芯片與AT
參考文獻
1 王福瑞, 陸培, 趙永鍵。 單片微機測控系統設計大全[M]。北京: 北京航空航天大學出版社,1998。
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3 何立民。單片機應用技術選編[M]。 北京: 北京航空航天大學出版社,1997。
4 DS12887使用說明
3 DS12887 Real T im e Clock ReferenceM anualDALLA S Inc1