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DALLAS DS12C887 REAL TIME 模块是做什么用的

2025-02-26 06:20:04

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回答1：

在智能化仪器仪表中，往往需要走时准确的实时时钟为
多通道数据采集、定时及实时控制提供精确的时间基准和同
步信号。目前，实现实时时钟的方法主要有软件时钟(由软
件计时实现)、硬件时钟(由硬件时钟芯片实现)、GPS时钟
(由全球卫星定位系统提供)等。软件时钟具有硬件开销小、
成本低、外围电路简单等优点。但由于时钟是靠软件延时实
现的，运行过程中不仅要占用大量的CPU时间，而且计时精
度低、走时误差较大，在智能化仪器仪表中很少采用。GPS
(全球卫星定位系统)提供的实时时钟信号虽然具有相当高
的精度，但由于GPS产品成本高，在普通智能化仪器仪表中
很少采用。本文介绍一种较新的实时时钟芯片DS12C887及
其与AT89C51单片机的软硬件接口。
1 DS12C887的特点及引脚描述
DS12C887是由美国达拉斯半导体公司推出的CMOS并
行实时时钟芯片，它与目前微型计算机主机板中普遍采用的
MC146818、DS12887时钟芯片引脚完全兼容，可以直接替
换。DS12C887将时钟电路、晶振及其外围电路、锂电池及其
相关电路等嵌装成一体，并具有与微处理器的并行接口，可
方便地用于对时钟精度要求较高的智能化仪器仪表中。
DS12C887的主要功能特点有：
(1)内含锂电池。当外电源电压降到3 V以下时，时钟
自动将电源切换到由芯片内部锂电池供电，在外电源断电的
收稿日期：2002—05～20
作者简介：宋雨潭(1972一)，女，吉林长春人，工程师。
情况下，时钟可以连续运行10 a而不丢失数据。
(2)具有秒、分、时、日、月、年、世纪、星期计时及闰年自
动校正功能。
(3)可根据用户需要选择24／12 h运行方式和夏令时运
行方式。
(4)由硬件选择MOTOROLA和INTEL总线时序，便
于和不同的微处理器相连接。
(5)内含128字节掉电保持RAM单元，其中10字节用
于存储时钟日历和报警信息，4字节用于状态控制寄存器，其
余I14字节供用户存储需要掉电保持的信息和数据。
(6)有3个可编程中断源，可与各种微处理器中断系统
相连接。
(7)有一个可编程方波信号输出引脚，根据用户需要输
出不同频率的方波信号。
DS12C887引脚排列见图1，DS12C887各引脚功能见表
1。
表1 DS1287引脚功能描述
管脚号标识符主要功能
MOTOROLA与I L总线时序选择
1 MOT MOT=1：M I、[)R01 A总线时序
MOT=0：INTEL总线时序
2、3、16
Nc 保留(空闲)
2U 一22
4—11 AEO—AD7 双向地址／数据复用总线

2 1381212887状态控制寄存器
1381212887内部存储器组织见图2。下面着重介绍影响
DS12C887功能和工作状态的状态控制寄存器A—D。
VCC
SQW
NC
NC
NC
Tii
RESET
DS
NC
R／W
AS
CS
地址内容
ooH 秒
01H 秒报警
02H 分
03H 分报警
04H 时
05H 时报警
06H 星期
07H 日
O8H 月
09H 往
0AH 寄存器A
0BH 寄存器B
0CH 寄存器C
0DH 寄存器D
0EH 用户数据区
I I
7FH 用户数据区
图1 DS12(2887引脚排列
(1)状态控制寄存器A(地址XXOAH)
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bitl bito
UIP DV2 DVl Dv0 RS3 RS2 RSl RSo
UIP：数据更新标志位。UIP=1，数据更新转换将很快
发生。UIP：0，数据更新转换将在244 以后发生。
DV0一DV2：内部晶振控制位。为防止DS12C887内部
锂电池在装入系统前被消耗，用户可以通过软件设置DV0一
DV2将内部晶振关闭。只有当DV0=0，DV1=I，DV2：0
时才打开内部晶振允许计时。
RS3一RS0：SQW 方波输出和周期中断频率选择控制
位。不同的组合用于选择不同的输出方波频率和中断周期。
具体组合见表2。
表2 周期性中断周期和方波频率选择表
状态控制寄存器A不受复位信号的影响，除UIP位以
外，其它各位均可进行读写操作。
(2)状态控制寄存器B(地址)()(0BH)
状态控制寄存器B用于控制DS12C887的工作状态。
每一位均可进行读写操作。
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bitl Kto
SET PIE AIE UIE WQWE D／M 24[12 溉
SET：更新控制位。SET：0，芯片每秒走时一次。SET：1，
禁止时间更新。当对芯片时间和日期进行设置时，应由软件
将SET位置1，设置完毕时再将其清零。
PIE、AIE、UIE：周期中断、报警中断、更新结束中断允
许位。当某一位或几位为1时，允许芯片由IRQ引脚发出中
断申请信号。
SQWE：可编程方波输出允许位。当该位置1时，SQW
引脚按状态控制寄存器A中选定的频率输出方波信号。
DM：二进制／BCD数据格式选择位。DM =1，数据以二
进制格式存储；DM=0，数据以BCD格式存储。
24／12：24／12 h模式选择位。该位置1选择24 h计时方
式，该位清零选择12 h计时方式。
DSE：夏时制选择位。DSE=1。夏时制自动调整；DSE=
0，不使用夏时制。
(3)状态控制寄存器C(地址XXOCH)
状态控制寄存器C的各位用于指示芯片的工作状态。
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bitl bito
IRQP PF VF 0 0 0 0
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第3期宋雨潭．DS12C887及其在智能化仪器仪表中的应用
IRQF：中断申请标志位。当该位为1时，IRQ输出低电平，
向CPU发中断申请信号。使IRQF=1的逻辑表达式为：
IRQF=PF * PIE 十AF * AIE 十UF * UIE。
PF、AF、uF：周期中断、报警中断、更新周期结束中断标
志位。当某一中断条件满足时相应标志位被置1。
Bit0一bit3：保留标志位。这些位读出值始终为0，并且
不允许用户写入。
(4)状态控制寄存器D(地址XXODH)
D寄存器只有VRT位可用，该位用于指示芯片内锂电
池的工作状态。正常时VRT=1，锂电池耗尽时VRT=0，此
时读出的数据无效。该寄存器的其它各位均为厂家保留位，
读出值始终为零，不允许用户向这些位写入数据。
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bitl bito
VRT 0 0 0 0 0 0 0
3 13812(2887与A 9C51单片机的接口
AT89C51是美国ATMEL公司生产的具有MCS51内核
的8位单片机产品。该单片机具有时钟频率高(最24
MHz)、运行速度快、内含4KB EEPROM、P0口驱动能力强
(最大20mA)等特点，在智能化仪器仪表中得到了广泛的应
用。在某智能化仪器中13812(2887与AT89C51的接口电路
部分如图3所示。
+5 V
I K
502
图3 DS12C887与A1 9c5l接El电路
由硬件连接图可知13812(2887内部存储器起始地址为
7F00H，时间、日历及报警信息分别存储在7F00H一7F09H
单元中，状态控制寄存器A—D 的地址分别为：7FOAH、
7FOBH、7F0CH、7F0DH。
4 13812(2887编程
由AT89C51和13812(2887构成的时问获取电路的初始
89
化程序如下：
XBYTE[0x7F00十0x0B]=0x82；
XBYTE[0x7F00十0xOA]=0xA0；
XBYTE[0x7F00十0x0A]=0x20；
XBYTE[0x7F00十0x0B]=0x02；
／*所有的中断禁止，24 h制，BCD码格式*／
以下为获取时间程序
unsigned char data time-c~ tuW ，time-year，time—month，
time-date，time-week；
unsigned char data time-hour，time-minute，time-second；
if((XBYTE[0x7F00十0x0A]&0x80)!=0)
{time-century=XBYTE[0x7F00+0x32]；／*读取世纪
*|
t’ime-year=XBYTE[0x7F00十0x90]；／*读取年份*／
time-month=
． XBYI'E[0x7F00+0x08]；／*读取月份*／
time-date=XBYTE[0x7F00+0x07]；／*读取日期*／
time-week=XBYTE[0x7F00+0x06]；／*读取星期*／
time-hour=XBYTE[0x7F00+0x04]；／*读取小时*／
time-m；nute=XBYTE[0x7F00+0x02]；／*读取分钟*／
time-second=XBYTE[0x7F00+0x00]；／*读取秒钟*／
}
5 I]sl2C887应用注意事项
(1)DS12C887具有报警中断功能。当报警中断时间写
入相应的时、分、秒报警单元时，报警中断每天准时发生一
次。当在三个报警单元中插入一个或多个不关心码(()0H—
FFH十六进制数)时，可以设定较短的报警周期。例如：在时
报警单元中插入不关心码，则报警每小时发生一次；在时、分
报警单元中均插入不关心码，则报警每分钟发生一次；若在3
个报警单元中均插人不关心码，报警1 S将发生一次。
(2)当采用查、报警中断和周期中断方法读取时钟日
历信息时，需要由软件查询状态控制寄存器A的UIP位，当
UIP=0时，数据更新结束，读取的数据有效。否则。当更新
周期正在进行时(UIP=1)将造成读取数据错误。
(3)在进行时钟日历校正时，首先要停止时钟运行，即
将状态控制寄存器中B的SET位清零。
(4)在保存13812(2887时钟芯片时，要通过软件将状态
控制寄存器A中DV2一DVO设置为非010组合，关闭芯片
内部晶振，避免锂电池耗尽。

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