收稿日期 :2004 - 05 - 31 咨询编号 ;041012
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《国外电子元器件》2004 年第 10 期 2004 年 10 月
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5 结束语
将铁电存储器用于工程机械安全监控系统 , 充 分发挥了其强大的功能 。同时取代了传统的 EEP2 ROM、实时时钟芯片 ,这样 ,既节省了硬件成本 ,又简 化了软件设计 。实际使用证明 , FM3116 具有良好的
推广应用前景 。
图 2 S - 3530A 的实时数据寄存器 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
串行实时时钟芯片 S - 3530A 及其在 51 单片机系统中的应用
参考文献
[ 1] 李建炜 . 铁电存储器在仪表中的应用[J ] . 电子 产品世界 ,2003(9) .
[ 2] 周志刚 ,等 . 铁电存储器研究进展[J ] . 信息记 录材料 ,2002(1) .
[ 3] FM3116 DATASHEET ,China Service Center of
RAMTRON.
LING Liu-yi
( Department of Electrical Engineering , Anhui University of Science and Technology , Huainan 232001 , China)
Abstract :On the basis of the description on the serial real - time clock chip S - 3530A with I2C bus interface , the interface design of S - 3530A and 51 single chip microcomputer and corresponding program design flow chart are given. Keywords : Real - time Clock ; I2C Bus ; Single Chip Microcomputer
串行实时时钟芯片 S - 3530A 及其在 51 单片机系统中的应用
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●新特器件应用
串行实时时钟芯片 S - 3530A 及其在 51 单片机 系统中的应用
凌六一
(安徽理工大学 电气工程系 ,安徽 淮南 232001)
摘要 : 在介绍了带有 I2C 总线接口的串行实时时钟芯片 S - 3530A 的基础上 , 给出了该时钟芯片与
片 S - 3530A 就是一种带有 I2C 总线接口的串行芯 片 ,它只有 8 个引脚 ,可广泛应用于便携式设备中 。
2 S - 3530A 芯片简介
2. 1 功能结构 S - 3530A 是一种可支持 I2C 总线的 CMOS 实时
时钟芯片 , 内含的自动日历可到 2099 年 。它可以通 过数据线 SDA 和时钟线 SCL 与单片机或微处理器 进行通信 , 并有两个中断/ 报警引脚 , 同时内置有电
其中 , 高 4 位“0110”是 S - 3530A 的器件类型 码 ,这四位是固定不变的 ; C2C1C0 是操作指令码 ,其
8 种组合对应 8 条操作指令 。具体如表 1 所 列。
在一般的便携式设备中 , 主要使用的是 SA - 3530A 的自动日历功能和定时报警功能 。 通常在使用自动日历时 , 要预先设定好实时时 间 。首先应将这个实时时间存放到 S - 3530A 的实时数据寄存器中 , 然后由 S - 3530A 在此 时间基础上自动计时 , 以实现自动日历功能 。 在使用定时报警功能时 , 要预先设置好报警时 间 , 这个报警时间可存放到 S - 3530A 的报警 时间寄存器中 , 当日历时间与报警时间一致 时 ,S - 3530A 输出报警中断请求信号 。MCU 接 收到此中断请求信号后即进行相应的报警中断程序 处理 。下面分别介绍 S - 3530A 的实时数据寄存器和 报警时间寄存器 。 (1) 实时数据寄存器 S - 3530A 的实时数据都是以 BCD 码格式存储 在其内部的一个 56 位 (7 个字节) 实时数据寄存器 中的 ,包括年 、月 、日 、星期 、时 、分 、秒的数据 。图 2 是 S - 3530A 实时数据寄存器的数据格式 。 任何读/ 写操作或实时数据存取命令均通过发 送或接收年数据的第一位‘LSB’开始执行 。如图 2 所 示 , 年数据 (00～99) 可以设置最后两位数字 (00～ 99) , 因此需用 8 位二进制数来表示 ; 月数据 (01～ 12) 则需用 5 位二进制数来表示 ,每月包含天数可通 过自动日历来更改 , 1、3、5、7、8、10、12 月为 01～31 天 , 4、6、9、11 月为 01～30 天 ,闰年 2 月为 1～29 天 , 非闰年 2 月为 1～28 天 ; 日数据 (0～31) 需用 6 位二 进制数来表示 ; 星期数据 (00～06) 需用 3 位二进制 数来表示 ; 小时数据 (00～12 或 00～23) 一般需用 6 位二进制数来表示 ,在使用 12 小时制时 ,AM/ PM 位 为 0 表示 AM ,AM/ PM 为 1 表示 PM; 在使用 24 小时 制时 , 此位无意义 ; 分数据 (00～ 59) 和秒数据
1 引言
通常的 51 单片机外围器件均以并行方式与单 片机进行连接 , 这些外围器件至少有 8 根数据线 、1 个片选端和一些控制信号端 , 因而都有较多的引 脚 。这样的外围器件在与单片机进行连接时 , 连线 非常复杂 ,而且占用的电路板面积也比较大 ,因而无 法满足一些便携式仪器仪表的实际需要 。而串行接 口器件则可解决这一问题 , 本文介绍的实时时钟芯
图 1 S - 3530A 的内部结构框图
源电压检测电路 、稳压电路 、上电/ 掉电检测电路 等 。其内部结构框图如图 1 所示 。各引脚的功能如 下:
INT1 :报警中断 1 输出脚 ; XIN ,XOUT:晶振输入输出脚 ; VSS :负电源 ( GND) ; INT2 :报警中断 2 输出脚 ; SCL :串行时钟输入引脚 ; SDA :串行数据输入/ 输出脚 ; VDD :正电源输入脚 。 2. 2 工作原理 S - 3530A 按照 I2C 总线的数据传输格式与 MCU 进行联络 。关于 I2C 总线的工作原理 ,在很多文献中 都有说明 , 在此不再细述 。通常在 I2C 总线启动后 , MCU 要发一个 7 位地址码给被控器件 , 以实现对被 控器件的寻址 。S - 3530A 的 7 位地址码格式如下 :
5 结束语
S - 3530A 是一种功 耗极低的串行时钟芯 片 。它不用对数据和月
图 6 主程序流程图
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北京 :电子工业出版社 ,2003. [ 2]MCS - 51 系列单片机系统及其应用[ M] . 北京 :
高等教育出版社 . 收稿日期 :2004 - 03 - 23 咨询编号 :041013
在使用 S - 3530A 之前 , 要先对其初始 化 ,初始化的主要任务是复位操作 。由于 S 3530A 没有复位引脚 , 因此通常在系统上电 时 , 要通过发送复位命令 (C2C1C0 = 000) 来 对 S - 3530A 进行复位 , 复位操作信号时序 如图 5 所示 。在 S - 3530A 初始化结束后 ,就 可以通过键盘来设定时 间或定时报警时间 ,图 6 给出了该系统的主程序 流程图 。
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图 3 S - 3530A 的报警时间寄存器
(00～59) 可分别用 7 位二进制数来表示 ; TEST为测 试标志 , 该位在测试模式时为 1。由图 2 可见 , 年 、 月 、日 、星期 、时 、分 、秒的数据都是以一个字节为单 元的 ,未用的位都用补 0 方式填充 。
(2) 报警时间寄存器 S - 3530A 内部有两组 16 位的报警时间寄存 器 ,该寄存器只能写不能读 ,可设定两个报警时间 。 图 3 是其中一组寄存器的数据格式 , 另一组完全相 同 , 由图 3 可见 , 报警时间只设置了小时和分钟 , 它 们也是用 BCD 码来表示的 。在编程时要注意 , AM/ PM 位一定要与实时数据寄存器中的 AM/ PM 位一 致 ,否则将达不到报警目的 。
3 S - 3530A 与 89C51 的接口设计
由于 51 系列单片机不带有 I2C 总线接口 , 因此 只能采用 I2C 总线的虚拟技术 , 即采用软件模拟的 方法来实现 I2C 总线操作 。设计时可用 89C51 的 P1. 0 口来模拟 I2C 总线的 SCL 时钟信号时序 , 而用 P1. 1 口来模拟 I2C 总线的 SDA 数据信号时序 。另外 , 89C51 外围还可以扩展键盘和显示部分 , 以实现对 时间日历的设定和显示 。图 4 是 S - 3530A 与 89C51 单片机的接口电路 。
4 软件设计
图 4 S - 3530A 与 89C51 的接口电路图
图 5 S - 3530A 复位操作的信号时序
末数据进行软件处理便能够自动对数据进行校正 , 因此可广泛应用于便携式仪器仪表中 。当该器件与 不带 I2C 总线接口的 MCU 进行连接时 , 其电路非常 简单 ;同时工作可靠性和稳定性也较高 。 参考文献 [ 1]李学海 . EM78 单片机实用教程 —扩展篇[ M] .