新型实时时钟芯片ds12887原理和应用的论文

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1、新型实时时钟芯片DS12887原理与应用后勤工程学院 郭凌 姚大红   摘 要：DS12887为DALLAS公司生产的实时时钟芯片，除具有实时钟功能外，它还具有114字节的通用RAM。内藏锂电池，并与广泛应用的DS1287、MC146818B脚对脚兼容。本文从应用角度出发，概述了其功能特点、外部特性、内部结构及与微机芯片的接口应用。   关键词：更新周期；非易失RAM；各总线兼容；定闹中断；周期性中断1.DS12887的功能特点   DS12887是美国达拉斯半导体公司最新推出的时钟芯片，采用CMOS技术制成，把时钟芯片所需的晶振和外部锂电池相关电路集于芯片内部，同时它与

2、目前IBMAT计算机常用的时钟芯片MC146818B和DS1287管脚兼容，可直接替换。采用DS12887芯片设计的时钟电路勿需任何外围电路并具有良好的微机接口。DS12887芯片具有微轼耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点，可广泛用于各种需要较高精度的实时时钟场合中。其主要功能如下：   (1)内含一个锂电池，断电情况运行十年以上不丢失数据。   (2)计秒、分、时、天、星期、日、月、年，并有闰年补偿功能。   (3)二进制数码或BCD码表示时间、日历和定闹。   (4)12小时或24小时制，12小时时钟模式带有PWM和AM指导，有夏令时功能。   (5）MOT

3、OROLA5和INATAEL总线时序选择。   (6)有128个RAM单元与软件音响器，其中14个作为字节时钟和控制寄存器，114字节为通用RAM，所有ARAM单元数据都具有掉电保护功能。   (7)可编程方波信号输出。   (8)中断信号输出(IRQ)和总线兼容，定闹中断、周期性中断、时钟更新周期结束中断可分别由软件屏蔽，也可分别进行测试。2.DS12887的原理及管脚说明   DS12887内部原理如图1所示，由振荡电路、分频电路、周期中断/方波选择电路、14字节时钟和控制单元、114字节用户非易失RAM、十进制/二进制计加器、总线接口电路、电源开关写保护单元和内部锂

4、电池等部分组成。图2显示了DS12887管脚排列图。下面分别说明管脚功能：   GND，VCC：直流电源+5V电压。当5V电压在正常范围内时，数据可读写；当VCC低于4.25V，读写被禁止，计时功能仍继续；当VCC下降到3V以下时，RAM和计时器被切换到内部锂电池。   MOT(模式选择)：MOT管脚接到VCC时，选择MOTOROLA时序，当接到GFND时，选择INTEL时序。   SQW(方波信号同)：SQW管脚能从实时时钟内部15级分频器的13个抽头中选择一个作为输出信号，其输出频率可通过对寄存器A编程改变。   AD0～AD7(双向地址/数据复用线)：总线接口，可与

5、MOTOROLA微机系列和INTEL微机系列接口。   AS(地址选通输入)：用于实现信号分离，在AD/ALE的下降沿把地址锁入DS12887。   DS(数据选通或读输入)：DS/RD客脚有两种操作模式，取决于MOT管脚的电平，当使用MOTOROLA时序时，DS是一正脉冲，出现在总线周期的后段，称为数据选通；在读周期，DS指示DS12887驱动双向总的时刻，在写周期，DS的后沿使DS12887锁存写数据。选择INTEL时序时，DS称作(RD)，RD与典型存贮器的允许信号(OE)的定义相同。   R/W(读/写输入)：R/W管脚也有两种操作模式。选MOTOROLA时序时，

6、R/W是一电平信号，指示当前周期是读或写周期，DSO为高电平时，R/W高电平指示读周期，R/W低电平指示写周期；选INTEL时序，R/W信号是一低电平信号，称为WR。在此模式下，R/W管脚与通用RAM的写允许信号(WE)的含义相同。   CS(片选输入)：在访问DS12887的总线周期内，片选信号必须保持为低。   IRQ(中断申请输入)：低电平有效，可作微处理的中断输入。没有中断条件满足时，IRQ处于高阻态。IRQ线是漏极开路输入，要求外接上接电阻。   RESET(复位输出)：当该脚保持低电平时间大于200ms，保证DS12887有效复位。3.DS12887的内部功能

7、3.1地址分配图   DS12887的地下分配图如图3所示，由114字节的用户RAM，10字节的存放实时时钟时间。日历和定闹RAM及用于控制和状态的4字节特殊寄存器组成，几乎所有的128个字节可直接读写。3.2时间、日历和定闹单元   时间和日历信息通过读相应的内存字节来获取，时间、日历和定闹通过写相应的内存字节设置或初始化，其字节内容可以是十进制或BCD形式。时间可选择12小时制或24小时制，当选择12小时制时，小时字节搞位为逻辑“1”代表PM。时间、日历和定闹字节是双缓冲的，总是可访问的。每秒钟这10个字节走时1秒，检查一