DS12C887时钟日历芯片

DS12C887时钟日历芯片DS12C887时钟日历芯片，是由美国DALLAS公司生产的新型时钟日历芯片，采用CMOS技术制成。芯片采用24引脚双列直插式封装，内部集成晶振、振荡电路、充电电路和可充电锂电池，组成一个加厚的集成电路模块，在没有外部电源的情况下可工作10年。具有良好的微机接口、精度高、外围接口简单、工作稳定可靠等优点，可广泛使用于各种需要较高精度的实时场合。一、器件特性·可计算到2100年前的秒、分、小时、星期、日期、月、年七种日历信息并带闰年补偿；·自带晶体振荡器和锂电池。在没有外部电源的情况下可工作10年；·对于一天内的时间记录，有12小时制和24小时制两种模式。在12小时制模式中，用AM和PM区分上午和下午；·可选用夏令时模式·时间表示方法有两种：一种用二进制数表示，一种用BCD码表示；·DS12C887中带有128字节RAM，其中11字节用来存储时间信息，4字节RAM用来存储DS12C887的控制信息，称为控制寄存器，113字节RAM供用户使用；·数据/地址总线复用·用户可编程以实现多种方波输出·可应用于MOTOROLA和INTEL两种种线。——我这里只阐述INTEL总线实现方法·三种可编程中断：定闹中断、时钟更新结束中断、周期性中断DS12C887各引脚的功能说明GND、VCC：直流电源，其中VCC接+5V输入，GND接地。当VCC输入为+5V时，用户可以访问DS12C887内RAM中的数据，并可对其进行读、写操作；当VCC输入小于+4.25V时，禁止用户对内部RAM进行读、写操作，此时用户不能正确获取芯片内的时间信息；当VCC输入小于+3V时，DS12C887会自动将电源切换到内部自带的锂电池上，以保证内部的电路能够正常工作。MOT：模式选择引脚DS12C887有两种工作模式，即Motorola模式和Intel模式。当MOT接VCC时，选用的工作模式是Motorola模式；当MOT接GND或不接时，选用的是Intel模式。本文主要讨论Intel模式。SQW：方波输出引脚当供电电压VCC大于4.25V时，SQW引脚可进行方波输出，此时用户可以通过对控制寄存器编程来得到13种方波信号的输出。AD0～AD7：复用地址/数据总线该总线采用时分复用技术，在总线周期的前半部分，出现在AD0～AD7上的是地址信息，可用以选通DS12C887内的RAM；总线周期的后半部分出现在AD0～AD7上的是数据信息。AS：地址选通输入引脚在进行读写操作时，AS的上升沿将AD0～AD7上出现的地址信息锁存到DS12C887上，而下一个下降沿清除AD0～AD7上的地址信息，不论是否有效，DS12C887都将执行该操作。DS/RD：数据选择或读输入引脚该引脚有两种工作模式：Motorola工作模式中，每个总线周期的后一部分的DS为高电平，被称为数据选通。在读操作中，DS的上升沿使DS12C887将内部数据送往总线AD0～AD7上，以供外部读取。在写操作中，DS的下降沿将使总线AD0～AD7上的数据锁存在DS12C887中；Intel工作模式中，DS被称作RD。该引脚是读允许输入脚，即ReadEnable。是读(RD)信号输入端。当他有效时表示DS12C887正往总线输出数据。RD信号线在存储器芯片上被称作OE信号线。R/W：读/写输入端该引脚也有2种工作模式：Motorola工作模式中，该引脚的作用是区分进行的是读操作还是写操作，当R/W为高电平时为读操作，R/W为低电平时为写操作；Intel工作模式中，此时该作为写允许输入，即WriteEnable。是写(WR)信号输入端。CS：片选输入，低电平有效。IRQ：中断请求输入，低电平有效，该引脚有效对DS12C887内的时钟、日历和RAM中的内容没有任何影响，仅对内部的控制寄存器有影响，在典型的应用中，RESET可以直接接VCC，这样可以保证DS12C887在掉电时，其内部控制寄存器不受影响。RESET：复位端在典型的应用中，RESET直接接VCCNC：空引脚下面讲解一下DS12C887的控制和状态寄存器。DS12C887有四个控制和状态寄存器：A、B、C、D寄存器A更新位UIP：用来标志芯片是否即将进行更新。当UIP位为1时，表示芯片正处于更新周期或即将开始更新周期。此时不准读/写时标寄存器；当它为0时，表示在至少244us后才开始更新周期（即在这244us内，芯片不会更新）。此时，时钟、日历和闹钟信息可以通过读写相应的字节获得和设置。UIP位为只读位且不受复位信号(RESET)的影响。通过把寄存器B中的SET位设置为1，可以禁止更新并将UIP位清0。大头爸爸：因此，在读/写前应该检测UIP位。比如在1602液晶上显示秒while(从DS12C887读(0x0A)&0x80);//这句意思就是如果UIP位为1，则等待。为0则退出秒值=从DS12C887读(0)//读秒数据向1602写入秒值DV0，DV1，DV2这3位是用来开关晶体振荡器和复位分频器。当[DV0DV1DV2]=[010]时，晶体振荡器开启并且保持时钟运行；当[DV0DV1DV2]=[01X]时，晶体振荡器开启，但分频器保持复位状态。<---不太明白，如果设置01X时，有什么作用呢？RS3，RS2，RS1，RS0作用：1、设置周期中断允许位（PIE）；2、设置方波输出允许位（SQWE）；3、两位同时设置为有效并且设置频率；4、全部禁止。下表列出了可通过RS寄存器选择的周期中断的频率和方波的频率。这四个可读写的位不受复位信号的影响。寄存器BSET：当该位为0时，芯片处于正常工作状态，每秒产生一个更新周期来更新时标寄存器；该位为1时，芯片停止工作，程序在此期间可初始化芯片的各个时标寄存器。SET位可读写，并不会受到复位信号的影响。PIE——周期中断当PIE=0：禁止周期中断输出到IRQ；当PIE=1：允许周期中断输出到IRQ。AIE——闹钟中断当AIE=0：禁止闹钟中断输出到IRQ；当AIE=1：允许闹钟中断输出到IRQ。UIE——更新结束中断当UIE=0：禁止更新结束中断输出到IRQ；当UIE=1：允许更新结束中断输出到IRQ。此位在复位或设置SET为高时清0SQWE——方波输出允许位当SQWE=0：SQW脚保持低电平；当SQWE=1：按寄存器A输出速率选择位所确定的频率方波。DM——格式选择位DM=0：BCD格式；DM=1：二进制格式。此位不受复位信号影响24/12——小时模式设置位为1—24小时制；为0—12小时制DSE——夏令时允许标志DSE=1，夏令制设置有效，夏时制结束可自动刷新恢复时间；DES=0，无效。夏令时：在四月的第一个星期日的1：59：59AM，时钟调到3：00：00AM；在十用的最后一个星期日的1：59：59AM，时钟调到1：00：00AM。寄存器C该寄存器的特点是：程序访问该寄存器或复位后，该寄存器的内容将自动清0，从而使IRQF标志位变为高电平（大头爸爸：是低电平吧？不理解这句），否则，芯片将无法向CPU申请下一次中断。2010-5-1416：18上次将本文章打印出来，昨晚在看一遍时，对上面红色部分重新理解内容如下：IRQF为高电平时，引脚变为低电平引起中断申请。假设，我开放闹钟中断，寄存器B中的AIE需要置1，当当前时间与所设置的闹钟时间吻合时，寄存器C中的AF位被硬件置1（详见下面的：更新周期的基本功能），此时根据IRQF的逻辑表达式：IRQF=PF·PIE+AF·AIE+UF·UIE可得知：IRQF的值为1，当IRQF位变为1时，引脚变为低电平引起中断申请（如果采用外部中断1，则初始化时使IT1=1，通过他的下降沿来引起中断）。在中断申请中，要读一次寄存器C，目的就是使寄存器C中的内容自动清0。IRQF为0，则不再引起中断申请。目的就是使下一次闹钟时间与当前时间符合时，可以再次申请中断。另一个理解：如果在中断服务程序中不读寄存器C，即，不使寄存器C中的各位清0的话，那么就会不断的申请中断。因为IRQF值为1。——我这个理解未做测试，以后将测试结果放上。IRQF：中断申请标志位。该位的逻辑表达式为：IRQF=PF·PIE+AF·AIE+UF·UIE。当IRQF位变为1时，引脚变为低电平引起中断申请。在有以下情况中的一种或几种发生时，中断请求标志位IRQF置高：PF=PIE=1AF=AIE=1UF=UIE=1IRQF=PF·PIE+AF·AIE+UF·UIEIRQF一旦为高，IRQ引脚输出低。PF：周期中断标志位。AF：闹钟中断标志位。UF：更新周期结束中断标志位。寄存器C的低三位：未定义的保留位。不能写入，读出值始终为0。寄存器D寄存器D为只读寄存器。当VRT=0时表示内置电池能量耗尽，此时RAM中的数据正确性无法保证。低6位无用，只读，读出值恒为0。DS12C887的中断和更新周期DS12C887处于正常工作状态时，每秒钟将产生一个更新周期。芯片片于更新周期的标志是寄存器A中的UIP位为1。在更新周期内，芯片内部时标寄存器的数据处于更新阶段。所以，在这个阶段微处理器不能读时标寄存器的内容，否则将得到不确定数据。更新周期的基本功能主要是：1、刷新各个时标寄存器中的内容，同时秒时标寄存器内容加1，并检查其他时标寄存器内容是否有溢出，如果有溢出则相应进位分、时、日、月、年。2、检查3个——时、分、秒闹钟时标寄存器的内容是否与对应时标寄存器的内容相符。如果相符，则寄存器C中的AF位置1；如果闹钟时标寄存器的内容为C0H～FFH之间数据，则为不关心状态。那什么是不关心状态？设置闹钟时标寄存器为不关心状态有什么作用呢？DS12C887共有三个闹钟单元，分别为时、分、秒闹钟单元。在其中写入闹钟时间值并且在时钟中断允许的情况下，每天到该时刻就会产生中断申请信号。但这种方式每天只提供一次中断信号。如果每小时都产生中断申请信号，或每分钟产生中断申请信号怎么办呢？这时就要用到“不关心码”，即：在“时闹钟”单元写入C0H～FFH之间数据，可每小时产生一次中断；在“时闹钟”单元和“分闹钟”单元写入C0H～FFH之间数据，可每分钟产生一次中断。在“时闹钟”单元、“分闹钟”单元和“秒闹钟”单元都写入C0H～FFH之间数据，则每秒产生一次中断。但这种方式也只能在整点、整分或每秒产生一次中断。若控制系统要求的定时间隔不是整数时，应该通过软件来调整实现。比如每3分钟实现一次中断。大头爸爸：在“时闹钟”单元写入C0H～FFH之间数据，在“分闹钟”单元写入3，在“秒闹钟”单元写入C0H～FFH之间数据即可。下面在讲讲关于DS12C887的初始化DS12C887采用连续工作制，一般无需每次都初始化，即使是系统复位时也是如此。一般是新产品买回来，第一次使用的时候初始化；或者你想要初始化的时候。那么如何初始化DS12C887呢？1、首先应禁止芯片内部的更新周期操作。所以应先将DS12C887状态寄存器B中的SET位置1。2、然后初始化00H到09H时标参数寄存器的值和状态寄存器A3、再通过读状态寄存器C，清除寄存器C中的周期中断标志位PF、闹钟中断标志位AF、更新周期结束中断标志位UF。4、《新编MCS-51单片机应用设计》一书，在第4步，还需通过读取寄存器D。（读寄存器D后，VRT位自动置1）——他所针对的是DS12887。关于这个内容，以后确定在补充。5、将状态寄存器B中的SET位置0，芯片开始计时工作。下面是关于DS12C887读/写时序下面是关于DS12C887的操作函数//向某地址写数据voidDS12C887_Write(uint8_address,uint8_data){DS12C887_CS=0;DS12C887_DS=1;DS12C887_WR=1;DS12C887_AS=1;P0=_address;DS12C887_AS=0;DS12C887_WR=0;P0=_data;DS12C887_WR=1;DS12C887_AS=1;DS12C887_CS=1;}//读某地址的数据uint8D