實時時鐘器件M41T94在配網(wǎng)監(jiān)測終端中的應(yīng)用

M41T94使用SPI串行通信接口，易于實現(xiàn)與具有SPI接口單片機C8051F340的數(shù)據(jù)通信。SPI接口通信是通過SDI、SDO、SCK和E等引腳實現(xiàn)。圖2中R54-2，R54-3和R54-4為SPI總線的上拉電阻，M41T94片選信號E引腳與C8051F340的P4.4引腳連接；M41T94的復(fù)位輸出RST引腳與C8051F340的RST連接，將C8051F340的RSTSRC.1(PORSF位)清零，禁止C8051F340內(nèi)部VDD監(jiān)視器作為MCU的復(fù)位源，這樣當(dāng)?shù)綦姇r，M41T94輸出復(fù)位信號使MCU復(fù)位，防止MCU對M41T94讀取數(shù)據(jù)錯誤。
4．2 軟件設(shè)計
C8051F340通過串行通信接口SPI控制M41T94。通信時，C8051F340選用主模式作為主機，M41T94作為從機。為了與M41T94相對應(yīng)，C8051F340采用3線連接模式，不使用NSS?？刂莆籆PHA(SPI0CN.5)=1，SCK時鐘第2個邊沿采樣數(shù)據(jù)，CPOL(SPI0CN.4)=1，空閑狀態(tài)時，SCK引腳為高電平。只有片選信號E置為低電平，C8051F340才能控制M41T94，當(dāng)E變高時，通信結(jié)束。首先時鐘器件E引腳置為低電平，緊接著單片機通過SPI接口發(fā)送命令字，然后對M41T94讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。對內(nèi)部RAM的讀寫各有兩種方式，單字節(jié)讀寫和多字節(jié)連續(xù)讀寫。前者發(fā)送一次操作命令只讀／寫1個字節(jié)數(shù)據(jù)，后者發(fā)送1次命令可連續(xù)讀寫多個字節(jié)數(shù)據(jù)。SPI的數(shù)據(jù)傳輸是從每一個字節(jié)的最高位(MSB)開始。C8051F340對M41T94的連續(xù)讀取模式中命令字包括一個8位字節(jié)，該字節(jié)的最高位(D7)為讀／寫選擇位，D7=1時，表示對M41T94寫操作，D7=0時，表示讀M41T94數(shù)據(jù)；該字節(jié)低7位為M41T94的地址選擇位，在連續(xù)讀寫模式下，該地址為連續(xù)讀/寫的起始地址，在讀/寫過程中，地址指針自動遞增，當(dāng)遞增到3Fh后，指針自動返回到首地址(00h)。當(dāng)對時鐘、日歷寄存器(00～07h)讀寫，或掉電時，M41T94停止對這些寄存器(00～07h)的刷新，以保證讀寫數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
4．2．1 初始化
C8051F340對M41T94的控制就是讀寫M41T94的寄存器和NVRAM。在M41T94讀寫前，C8051F340首先要對其初始化，即對M41T94寄存器初始化，其程序代碼如下：

4．2．2 實時時鐘掉電、上電時間
當(dāng)系統(tǒng)掉電時，M41T94自動鎖存掉電時間，上電后讀取掉電時間和當(dāng)前實時時間。其相應(yīng)程序代碼如下：

5 結(jié)束語
M41T94的時鐘精度高，功耗低，掉電時可自動切換供電電源，并具有掉電時間自動鎖存、時間標(biāo)定、時鐘校準(zhǔn)等功能，因此該器件可廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、工業(yè)控制、智能儀器儀表、消費類電子產(chǎn)品。