介紹時鐘日歷芯片DS12C887

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作者：林國清時間：2007-11-27 來源：國外電子元器件

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　　摘要：簡要介紹了美國DALLAS公司的新型時鐘日歷芯片DS12C887的功能特性和內部控制寄存器參數(shù)，給出了DS12C887與8031單片機的電路連接圖，同時給出了用C51編寫的初始化程序和獲取內部時間的程序。

　　關鍵詞：時鐘 單片機 DS12C887

1 器件特性

DS12C887實時時鐘芯片功能豐富，可以用來直接代替IBM PC上的時鐘日歷芯片DS12887，同時，它的管腳也和MC146818B、DS12887相兼容。

由于DS12C887能夠自動產(chǎn)生世紀、年、月、日、時、分、秒等時間信息，其內部又增加了世紀寄存器，從而利用硬件電路解決子“千年”問題； DS12C887中自帶有鋰電池，外部掉電時，其內部時間信息還能夠保持10年之久；對于一天內的時間記錄，有12小時制和24小時制兩種模式。在12小時制模式中，用AM和PM區(qū)分上午和下午；時間的表示方法也有兩種，一種用二進制數(shù)表示，一種是用BCD碼表示；DS12C887中帶有128字節(jié) RAM，其中有11字節(jié)RAM用來存儲時間信息，4字節(jié)RAM用來存儲DS12C887的控制信息，稱為控制寄存器，113字節(jié)通用RAM使用戶使用；此外用戶還可對DS12C887進行編程以實現(xiàn)多種方波輸出，并可對其內部的三路中斷通過軟件進行屏蔽。

2 引腳功能

DS12C887的引腳排列如圖1所示，各管腳的功能說明如下：

GND、 VCC：直流電源，其中VCC接+5V輸入，GND接地，當VCC輸入為+5V時，用戶可以訪問DS12C887內RAM中的數(shù)據(jù)，并可對其進行讀、寫操作；當VCC的輸入小于+4.25V時，禁止用戶對內部RAM進行讀、寫操作，此時用戶不能正確獲取芯片內的時間信息；當VCC的輸入小于+3V時， DS12C887會自動將電源發(fā)換到內部自帶的鋰電池上，以保證內部的電路能夠正常工作。

MOT：模式選擇腳，DA12C887有兩種工作模式，即Motorola模式和Intel模式，當MOT接VCC時，選用的工作模式是Motorola模式，當MOT接GND時，選用的是Intel模式。本文主要討論Intel模式。

SQW：方波輸出腳，當供電電壓VCC大于4.25V時，SQW腳可進行方波輸出，此時用戶可以通過對控制寄存器編程來得到13種方波信號的輸出。

AD0～AD7：復用地址數(shù)據(jù)總線，該總線采用時分復用技術，在總線周期的前半部分，出現(xiàn)在AD0～AD7上的是地址信息，可用以選通DS12C887內的RAM，總線周期的后半部分出現(xiàn)在AD0～AD7上的數(shù)據(jù)信息。

AS：地址選通輸入腳，在進行讀寫操作時，AS的上升沿將AD0～AD7上出現(xiàn)的地址信息鎖存到DS12C887上，而下一個下降沿清除AD0～AD7上的地址信息，不論是否有效，DS12C887都將執(zhí)行該操作。

DS/RD：數(shù)據(jù)選擇或讀輸入腳，該引腳有兩種工作模式，當MOT接VCC時，選用Motorola工作模式，在這種工作模式中，每個總線周期的后一部分的DS為高電平，被稱為數(shù)據(jù)選通。在讀操作中，DS的上升沿使DS12C887將內部數(shù)據(jù)送往總線AD0～AD7上，以供外部讀取。在寫操作中，DS的下降沿將使總線 AD0～AD7上的數(shù)據(jù)鎖存在DS12C887中；當MOT接GND時，選用Intel工作模式，在該模式中，該引腳是讀允許輸入腳，即Read Enable。

R/W：讀/寫輸入端，該管腳也有2種工作模式，當MOT接VCC時，R/W工作在Motorola模式。此時，該引腳的作用是區(qū)分進行的是讀操作還是寫操作，當R/W為高電平時為讀操作，R/W為低電平時為寫操作；當MOT接GND時，該腳工作在Intle模式，此時該作為寫允許輸入，即Write Enable。

CS：片選輸入，低電平有效。{{分頁}}

IRQ：中斷請求輸入，低電平有效，該腳有效對DS12C887內的時鐘、日歷和RAM中的內容沒有任何影響，僅對內部的控制寄存器有影響，在典型的應用中，RESET可以直接接VCC，這樣可以保證DS12C887在掉電時，其內部控制寄存器不受影響。

在DS12C887內有11字節(jié)RAM用來存儲時間信息，4字節(jié)用來存儲控制信息，其具體垢地址及取值如表1所列。

由表1可以看出：DS12C887內部有控制寄存器的A-B等4個控制寄存器，用戶都可以在任何時候對其進行訪問以對DS12C887進行控制操作。

表1 DS12C887的存儲功能

地址	功能	取值范圍十進制數(shù)	取值范圍
地址	功能	取值范圍十進制數(shù)	二進制	BCD碼
0	秒	0～59	00～3B	00～59
1	秒鬧鈴	0～59	00～3B	00～59
2	分	059	00～3B	00～59
3	分鬧鈴	0～59	00～3B	00～59
4	12小時模式	0～12	01～0C AM， 81～8C PM	01～12AM， 81～92PM
4	24小時模式	0～23	00～17	00～23
5	時鬧鈴，12小時制	1～12	01～0C AM， 81～8C PM	01～12AM， 81～92PM
5	時鬧鈴，24小時制	0～23	00～17	00～23
6	星期幾（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	世紀	0～99	NA	19，20

3 應用

在各種設備、家電、儀器、工業(yè)控制系統(tǒng)中，可以很容易地用DS12C887來組成時間獲取單元，以實現(xiàn)各種時間的獲取。圖2是用8031單片機和 DS12C887構成的時間獲取電路圖，其中DS12C887的基地址為7F00H，相應的程序采用C51語言編寫（以Intel工作模式為例）。

由8031單片機和DS12C887構成的時間獲取電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;

/*所有的中斷禁止，24小時制，BCD碼模式*/{{分頁}}

以下均獲取時間程序：

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;