解析时钟日历芯片DS12C887

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                    　　DS12C887实时时钟芯片功能丰富，可以用来直接代替IBM PC上的时钟日历芯片DS12887,同时，它的管脚也和MC146818B、DS12887相兼容。实时时钟的缩写是RTC（Real_Time Clock）。 RTC 是集成电路，通常称为时钟芯片。RTC通常为8PIN,有SOP8、MSOP8、TSSOP8等多种封装。其中有6个I/O口的功能是一样的，分为：晶体接口2PIN、MCU接口2PIN、主电源1PIN、地1PIN.这样就剩下2个I/O的功能定义被区分开了。所以会有许多的RTC型号。例如 荷电科技的H1208、H8563、H1302、H1307、H1381等等。大家看到后会发现许多RTC在I/O口的定位上有明显的区别，所以PCB设计时需要多注意。
　　由于DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部又增加了世纪寄存器，从而利用硬件电路解决子"千年"问题； DS12C887中自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持10年之久；对于一天内的时间记录，有12小时制和24小时制两种模式。



　　2 引脚功能
　　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的输入小于+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的输入小于+3V时， DS12C887会自动将电源发换到内部自带的锂电池上。
　　MOT:模式选择脚，DA12C887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时，选用的是Intel模式。本文主要讨论Intel模式。
　　SQW:方波输出脚，当供电电压VCC大于4.25V时，SQW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上的数据信息。
　　AS:地址选通输入脚，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:数据选择或读输入脚，该引脚有两种工作模式，当MOT接VCC时，选用Motorola工作模式，在这种工作模式中，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。
　　R/W:读/写输入端，该管脚也有2种工作模式，当MOT接VCC时，R/W工作在Motorola模式。此时，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；当MOT接GND时，该脚工作在Intle模式，此时该作为写允许输入。
　　CS:片选输入，低电平有效。
　　IRQ:中断请求输入，低电平有效，该脚有效对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。
　　由表1可以看出：DS12C887内部有控制寄存器的A-B等4个控制寄存器，用户都可以在任何时候对其进行访问以对DS12C887进行控制操作。
　　表1 DS12C887的存储功能


地 址
功 能
取值范围十进制数
取值范围

二进制
BCD码

0
秒
0～59
00～3B
00～59

1
秒闹铃
0～59
00～3B
00～59

2
分
059
00～3B
00～59

3
分闹铃
0～59
00～3B
00～59

4
12小时模式
0～12
01～0C AM，
81～8C PM
01～12AM，
81～92PM

24小时模式
0～23
00～17
00～23

5
时闹铃，12小时制
1～12
01～0C AM，
81～8C PM
01～12AM，
81～92PM

时闹铃，24小时制
0～23
00～17
00～23

6
星期几（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
世纪
0～99
NA
19，20
　　3 应用
　　在各种设备、家电、仪器、工业控制系统中，可以很容易地用DS12C887来组成时间获取单元，以实现各种时间的获取。图2是用8031单片机和 DS12C887构成的时间获取电路图，其中DS12C887的基地址为7F00H,相应的程序采用C51语言编写（以Intel工作模式为例）。
　　由8031单片机和DS12C887构成的时间获取电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;
　　/*所有的中断禁止，24小时制，BCD码模式*/
　　以下均获取时间程序：
　　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];/*读取世纪*/
　　t-year=XBYTE[Ox7F00+0x09];/*读取年份*/
　　t-month=XBYTE[Ox7F00+0x08];/*读取月份*/
　　t-date=XBYTE[Ox7F00+0x07];/*读取日期*/
　　t-week=XBYTE[Ox7F00+0x06];/*读取星期几*/
　　t-hour=XBYTE[Ox7F00+0x04];/*读取小时*/
　　t-minute=XBYTE[DS12887+0x02];/*读取分钟*/
　　t-second=XBYTE[Ox7F00+0x00];}/*读取秒*/



　　4 结束语
　　Dallas公司的时钟日历芯片DS12C887功能丰富，使用简单，可能性高，是时间产生电路的良好选择。实时时钟日历芯片。它提供一个可编程时钟输出一个中断输出和掉电检测器。所有的地址和数据通过I2C 总线接口串行传递最大总线速度为400Kbits/s 每次读写数据后内嵌的字地址寄存器会自动产生增量。实时时钟/日历芯片。数据通过SPI总线传输，最大总线速率高达6.25Mbit/s.报警和定时器功能产生一个唤醒信号，唤醒中断管脚。偏移寄存器可以实现时钟的校准。