电子芯片的应用本科设计

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1、福州职业技术学院毕业设计设计题目 DS12C887 时钟芯片的应用 系 别 技 术 工 程 系 年级专业 09应用电子技术（闽台） 学 号 姓 名 指导教师 倪 榕 生 职 称 讲 师 2012年3月30日目录内容摘要2关键词2一、DS12C887简介 2（一）器件特性 2（二）引脚功能 2（三）应用 5二、DS12C887时钟芯片在设计中的应用7（一）概述 7（二）系统硬件的设计 7（三）系统的软件设计 8（四）主要源程序代码如下 9结语 16参考文献 17附录 18DS12C887时钟芯片的应用内容摘要 电子万年历在家庭居室、学校 、车站和广场使用越来越广泛 ，给人们的生活 、学习、工作带

2、来极大的方便。针对 以往 的电子万年历断 电后需重新调整时间与 日期，且计时误差大的现象 。本系统设计采用实时钟芯片 (DS12C887)作为计时器件 ，该芯片 内部 自带晶体振荡器 ，这样就有效的保证 了计时的精确性 ，并且内部 自带锂 电池使得在断情况能继续更新时间信息。关键词 万年历 时钟芯片DS12C887一 DS12C887简介（一） 器件特性DS12C887 实时时钟芯片功能丰富，可以用来直接代替 IBM PC 上的时钟日历芯片 DS12887，同时，它的管脚也和 MC146818B、DS12887 相兼容。由于 DS12C887 能够自动产生世纪、 年、月、日、时、分、秒等时间信

3、息，其内部又增加了世纪寄存器，从而利用硬件电路解决子“千年”问题；DS12C887 中自带有锂电 池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保 持 10 年之久；对于一天内的时间记录，有12 小时制和 24 小时制两种模式。在 12 小时制模式中，用 AM 和 PM 区分上午和下午；时间的表示方法也有两种，一种用二进制数 表示，一种是用 BCD 码表示；DS12C887 中带有 128 字节 RAM，其中有 11 字节 RAM 用来存储时间信息，4 字节 RAM 用来存储DS12C887 的控制信息，称为控制寄存器，113 字节通用 RAM 使用户使用；此外用户还 可对 DS12C887 进行编程以

4、实现多种方波输 出，并可对其内部的三路中断通过软件进行 屏蔽。（二）引脚功能DS12C887 的引脚排列如图 1 所示，各管脚的功能说明如下：GND、VCC：直流电源，其中 VCC 接+5V 输入，GND 接地，当 VCC 输入为+5V 时，用 户可以访问 DS12C887 内 RAM 中的数据，并可对其进行读、写操作；当 VCC 的输入小于+4.25V 时，禁止用户对内部 RAM 进行读、写操作，此时用户不能正确获取芯片内的时间信 息；当 VCC 的输入小于+3V 时，DS12C887 会自动将电源发换到内部自带的锂电池上，以保证 内部的电路能够正常工作。（1）MOT：模式选择脚，DS12C

5、887 有两种工作模式，即 Motorola 模式和 Intel 模式，当 MOT 接 VCC 时，选用的工作模式是 Motorola 模式，当 MOT 接 GND 时，选用的是 Intel 模式。本 文主要讨论 Intel 模式。（23）SQW：方波输出脚，当供电电压 VCC 大于 4.25V 时，SQW 脚可进行方波输出，此时用 户可以通过对控制寄存器编程来得到 13 种方波信号的输出。AD0AD7：复用地址数据总线，该总线采用时分复用技术，在总线周期的前半部分，出 现在 AD0AD7 上的是地址信息，可用以选通 DS12C887 内的 RAM，总线周期的后半部分出 现在 AD0AD7 上

6、的数据信息。（14）AS：地址选通输入脚，在进行读写操作时，AS 的上升沿将 AD0AD7 上出现的地址信 息锁存到 DS12C887 上，而下一个下降沿清除 AD0AD7 上的地址信息，不论是否有效， DS12C887 都将执行该操作。（17）DS/RD：数据选择或读输入脚，该引脚有两种工作模式，当 MOT 接 VCC 时，选用 Motorola 工作模式，在这种工作模式中，每个总线周期的后一部分的 DS 为高电平，被称为数 据选通。在读操作中，DS 的上升沿使 DS12C887 将内部数据送往总线 AD0AD7 上，以供外 部读取。在写操作中，DS 的下降沿将使总线 AD0AD7 上的数据

7、锁存在 DS12C887 中；当 MOT 接 GND 时，选用 Intel 工作模式，在该模式中，该引脚是读允许输入脚，即 Read Enable。（15）R/W：读/写输入端，该管脚也有 2 种工作模式，当 MOT 接 VCC 时，R/W 工作在 Motorola 模式。此时，该引脚的作用是区分进行的是读操作还是写操作，当 R/W 为高电平时 为读操作，R/W 为低电平时为写操作；当 MOT 接 GND 时，该脚工作在 Intel 模式，此时该作 为写允许输入，即 Write Enable。（13）C()S()：片选输入，低电平有效。（19）I()R()Q()：中断请求输入，低电平有效，该脚

8、有效对 DS12C887 内的时钟、日历和 RAM 中的 内容没有任何影响，仅对内部的控制寄存器有影响，在典型的应用中，RESET 可以直接接 VCC，这样可以保证 DS12C887 在掉电时，其内部控制寄存器不受影响。在 DS12C887 内有 11 字节 RAM 用来存储时间信息，4 字节用来存储控制信息，其具体垢 地址及取值如表 1 所列。（三） 应用在各种设备、家电、仪器、工业控制系统中，可以很容易地用 DS12C887 来组成时间获取 单元，以实现各种时间的获取。图 2 是用 8031 单片机和 DS12C887 构成的时间获取电路图， 其中 DS12C887 的基地址为 7F00H

9、，相应的程序采用 C51 语言编写（以 Intel 工作模式为 例）。由 8031 单片机和 DS12C887 构 成的时间获取电路的初始化程序如 下：XBYTE0x7F00+0x0B=0x82; XBYTE0x7F00+0x0A=0xA0; XBYTE0x7F00+0x0A=0x20; XBYTE0x7F00+0x0B=0x02;/*所有的中断禁止，24 小时制，BCD 码模式*/以下均获取时间程序：unsigned char data t-century;unsigned char data t-yearunsigned char data t-month; unsigned char d

10、ata t-date; unsigned char data t-week; unsigned char data t-hour; unsigned char data t-minute;unsigned char data t-second;if(XBYTE7F00+0x0A&0x80)!=0)t-century=XBYTE0x7F00+0x32;/*读取世纪*/t-year=XBYTEOx7F00+0x09;/*读取年份*/t-month=XBYTEOx7F00+0x08;/*读取月份*/t-date=XBYTEOx7F00+0x07;/*读取日期*/t-week=XBYTEOx7F00+

11、0x06;/*读取星期几*/t-hour=XBYTEOx7F00+0x04;/*读取小时*/t-minute=XBYTEDS12887+0x02;/*读取分钟*/t-second=XBYTEOx7F00+0x00；/*读取秒二 DS12C887时钟芯片在设计电子万年历中的应用（一）概述电子万年历在家庭居室、学校 、车站和广场使用越来越广泛 ，给人们的生活 、学习、工作带来极大的方便。针对 以往 的电子万年历断 电后需重新调整时间与 日期，且计时误差大的现象 。本系统设计采用实时钟芯片 (DS12C887A)作为计时器件 ，该芯片 内部 自带晶体振荡器 ，这样就有效的保证 了计时的精确性 ，并且

12、内部 自带锂 电池使得在断情况能继续更新时间信息。本设计采用AT89S52作为主控制器，为了提高电路的实用性加入温度测量 电路、报时和闹钟功能。系统 的工作原理是 ：主控制器每隔一段 时间 (小于一秒钟 )读一次时钟芯片 的内部寄存器的值 ，将读出的日历、时间信息实时的显示在LED数码显示器上。同时，主控制器不断的扫描按键 电路和温度测量电路，当有键按下时，识别出按键的值并调整相应的时间或日历的值再写入时钟芯片内部。温度数据由测量电路(DS1280)获得的温度值送入显示 电路显示。 （二） 系统硬件的设计 21电源电路 为了减少电路成本，本系统 电源 电路 由变压器变 压、三端集成稳压 (L7

13、805)电路产生5V，具有简单、 可靠、价格低廉等特点。 22主控制器 主控制器采用ATMEL公司的最新系列单片机产 品 AT89S52。该单片机除了拥有MCS一51系列单片机的所有 ； 优点外，内部还具有8KB的在系统可编程FLASH存储器， ! 低功耗的空闲和掉电模式，极大的降低 了电路的功耗。 另外，还具有一个看 门狗电路，为电路的可靠工作提供 了更大的保证。 23数码管显示电路 显示电路采用具有 高亮度、使用寿命长、价格低 廉等特 点的LED数码管。整个显示 电路由LED数码管和 显示驱动 电路和译码 电路构成 。由于本系统 中显示 的 内容较 多，共需要 16个数码管，分别用八位显示年 、 月、日，四位显示时间，二位 显示星期，二位显示温 度 。为了节省控制器的资源，在控制器和 显示器之间 加入一个译码 电路使本来需要 16根控制线的电路变成 只需 四根控制线 ，极大的节省了系统资源 。该译码器 由两个38译码器构成。 24按键与温度测量电路 本系统为了使 电路更简单，按键 电路只设计了个按键，分别是