一種時鐘日歷芯片DS12C887介紹過程

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區分上午和下午；時間的表示方法也有兩種，一種用二進制數表示，一種是用BCD碼表示；DS12C887中帶有128字節 RAM，其中有11字節RAM用來存儲時間信息，4字節RAM用來存儲DS12C887的控制信息，稱為控制寄存器，113字節通用RAM使用戶使用；此外用戶還可對DS12C887進行編程以實現多種方波輸出，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中的數據，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：復用地址數據總線，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在AD0～AD7上的數據信息。

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都將執行該操作。

DS/RD：數據選擇或讀輸入腳，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，被稱為數據選通。在讀操作中，DS的上升沿使DS12C887將內部數據送往總線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上的數據鎖存在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。

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RAM用來存儲時間信息，4字節用來存儲控制信息，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取值范圍二進制BCD碼0秒0～5900～3B00～591秒鬧鈴0～5900～3B00～592分05900～3B00～593分鬧鈴0～5900～3B00～59412小時模式0～1201～0C AM，

81～8C PM01～12AM，

81～92PM24小時模式0～2300～1700～235時鬧鈴，12小時制1～1201～0C AM，

81～8C PM01～12AM，

81～92PM時鬧鈴，24小時制0～2300～1700～236星期幾（星期天=1）1～701～0701～077日1～3101～1F01～318月1～1201～0C01～129年0～9900～6300～9910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0～99NA19，20

3 應用

在各種設備、家電、儀器、工業控制系統中，可以很容易地用DS12C887來組成時間獲取單元，以實現各種時間的獲取。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*/

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;

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］;/*讀取世紀*/

t-year=XBYTE［Ox7F00+0x09］;/*讀取年份*/

t-month=XBYTE［Ox7F00+0x08］;/*讀取月份*/

t-date=XBYTE［Ox7F00+0x07］;/*讀取日期*/

t-week=XBYTE［Ox7F00+0x06］;/*讀取星期幾*/

t-hour=XBYTE［Ox7F00+0x04］;/*讀取小時*/

t-minute=XBYTE［DS12887+0x02］;/*讀取分鐘*/

t-second=XBYTE［Ox7F00+0x00］；}/*讀取秒*/

4 結束語

Dallas公司的時鐘日歷芯片DS12C887功能豐富，使用簡單，可能性高，是時間產生電路的良好選擇。