新型时钟日历芯片DS12C887的应用设计

摘要：介绍了时钟日历芯片DS12C887的主要功能、特点和内部地址分布，给出了C8051F020与DS12C887的硬件接口电路和相关程序设计方法。
关键词：日历；时钟DS12C887；外部存储器；时钟

0 引言
    DS12C887是Dallas公司生产的实时时钟日历芯片，该芯片功能多、可靠性高，使用简单。通过DS12C887的寄存器读写，可以很容易的获取时间信息。因此，此芯片在各种设备、家电、仪器、工业控制系统中具有广泛的应用。

1 时钟日历芯片DS12C887简介
    DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息。由于其内部增加了世纪寄存器，因而可利用硬件电路解决“千年”问题，另外，DS12887自带锂电池，故在外部掉电时，其内部时间信息还能够保持10年之久。DS12887芯片的引脚说明如表1所列，同时，该芯片还具有以下主要特点：
    ◇可作为IBM AT计算机的时钟和日历；
    ◇与MC146818和DS1287的管脚兼容；
    ◇可用二进制或BCD码表示日历和闹钟信息；
    ◇有12和24小时两种制式，12小时制时有AM和PM提示；
    ◇可选用夏令时模式；
    ◇可选用MOTOROLA和INTEL两种总线时序；
    ◇数据／地址总线可以复用；
    ◇带有128字节RAM；
    ◇可编程方波输出；
    ◇总线兼容中断；
    ◇具有三种可编程中断。

    DS12C887实时时钟日历芯片的地址分布如图1所示，芯片内部的所有地址都包括113字节的通用RAM，另外还有11字节RAM用来存储时间信息，4字节RAM用来存储控制和状态信息(称为控制寄存器)。除以下情况外，所有128字节RAM都可以直接读写；
    (1)寄存器C和D为只读；
    (2)寄存器A的第7位为只读；
    (3)秒字节的高位为只读。

2 硬件接口电路设计
    图2所示为C8051F020与DS12887的硬件接口电路原理图。图中，C8051F020选用内部振荡器，DS12C887芯片的MOT引脚接地，以选用MOTO-ROLA总线时序。本设计把DS12C887的RAM作为C8051F020外部存储器进行读写，因而程序简单，指令执行时间短。C8051F020外部的存储器接口可以位于低端口或者高端口，并可通过对外部存储器接口配置寄存器(EMIOCF)和外部存储器接口控制寄存器(EMIOCN)进行设置，其中外部存储器模式应为带块选择的分片方式，并应确定外部存储器的首地址。如果没有此功能，最好将片选接ECU地址总线高字节。对于51单片机来说，一般可将P2口用于控制信号，P0口作为数据通道。

3 软件设计
    本设计采用C语言在Silicon Lab集成开发环境进行软件编程，并通过C8051F020带块选择的分片方式将DS12C887的基地址定义为FF00H。
DS12C887寄存器地址定义如下：

4 结束语
    由于本文给出的方法是将DS12C887作为ECU外部数据存储器进行读写，因而减少了指令执行时间，且程序简单，更有利于芯片功能的实现。