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DS12885、DS12887和DS12C887实时时钟(RTC)可用来直接替代DS1285和DS1287。
该器件提供一个实时时钟/日历、定时闹钟、三个可屏蔽中断(共用一个中断输出)、可编程方波输出和114字节的电池备份静态RAM (DS12C887和DS12C887A包含113字节RAM)。
DS12887在24引脚模块DIP封装内集成了晶体和锂电池。
DS12C887在地址32h内增加了世纪字节。
对于少于31天的月份，所有器件的日期能够在月末自动调整，带有闰年补偿。
该器件可配置为24小时或12小时格式，带AM/PM指示。
精确的温度补偿电路用于监视的V CC状态。
一旦检测到主电源失效，器件可自动切换到备用电源。
钮扣式锂电池可以连接到DS12885的V BAT输入引脚，在主电源掉电时保持有效的时间和日期。
该器件通过一个复用的、字节宽度接口访问，支持Intel和Motorola模式。
∙直接替代IBM AT计算机时钟/日历∙RTC计算秒、分、时、星期、日、月、年信息，具有润年补偿，有效期至2099年∙用二进制或BCD表示时间∙具有AM、PM标示的12小时模式或24小时模式∙夏时制选择∙可选择Intel或Motorola总线时序∙接口配合软件可寻址128 RAM∙14字节时钟与控制寄存器∙114字节通用、电池备份RAM (DS12C887和DS12C887A为113字节) ∙清除RAM功能(DS12885、DS12887A和DS12C887A)∙三路中断可分别通过软件屏蔽与检测∙闹钟可设置为每秒一次至每星期一次∙周期可设置在122µs至500ms∙时钟终止刷新周期标志∙可编程的方波输出信号∙自动电源失效检测和切换电路∙可选择28引脚PLCC表面贴装封装或32引脚TQFP封装(DS12885)∙可选则集成了晶体和电池的DIP模块(EDIP)封装(DS12887、DS12887A、DS12C887、DS12C887A)∙可选的工业级温度范围。
电子世界２００５年７期47・・新型元器件ＤＳ１２８８７是ＤＡＬＬＡＳ半导体公司新推出的实时时钟芯片，可直接取代ＤＳ１２８７，它功能丰富，应用广泛。
它在工业控制及智能仪器仪表中有广泛用途，一般ＰＣ机内的时钟信号就是由ＤＳ１２８８７提供的。
结构框图与特点ＤＳ１２８８７的结构框图如图１所示。
ＤＳ１２８８７的特点：（１）可作为个人计算机的时钟和日历；（２）与ＭＣｌ４６８１８Ｂ和ＤＳ１２８７的管脚兼容；（３）在没有外部电源的情况下可工作１０年；（４）自带晶体振荡器及锂电池；（５）可计算到２１００年前的秒、分、小时、星期、日、月、年七种日历信息并带闰年补偿；（６）有二进制码或ＢＣＤ码代表日历和闹钟信息；（７）有１２和２４小时两种制式，１２小时制时有ＡＭ和ＰＭ提示；（８）可选用夏令时模式；（９）可以应用于Ｍｏｔｏｒｏｌａ和Ｉｎｔｅｌ两种总线；（１０）数据／地址总线复用；（１１）内建１２８字节ＲＡＭ；（１２）１４字节时钟控制寄存器；（１３）１１４字节通用ＲＡＭ；（１４）可编程方波输出；（１５）总线兼容中断（／ＩＲＱ）；（１６）三种可编程中断，时间性中断可产生每秒一次直到每天一次中断，周期性中断１２２￣５００ｍｓ，时钟更新结束中断。
引脚排列引脚排列如图２所示，ＡＤ０￣ＡＤ７为地址／数据复用总线；ＮＣ为空脚；ＭＯＴ为总线模式选择（Ｍｏｔｏｒｏｌａ／Ｉｎｔｅｌ），当此脚接到Ｖｃｃ时，选用的是Ｍｏｔｏｒｏｌａ总线时序，当它接地或不接时，选用的是Ｉｎｔｅｌ总线时序；ＣＳ为片选端；ＡＳ为地址锁存允许端；Ｒ／Ｗ在Ｉｎｔｅｌ总线下作为写；ＤＳ在Ｉｎｔｅｌ总线下作为读；ＲＥＳＥＴ为复位端，复位端对时钟、日历、ＲＡＭ无效，系统上电时复位端要保持低电平２００ｍｓ以上ＤＳ１２８８７才可以正常工作；ＩＲＱ为中断请求输出端；ＳＱＷ为方波输出端，当Ｖｃｃ低于４．２５Ｖ时没有作用；Ｖｃｃ为＋５Ｖ电源；ＧＮＤ为接地端。
ＤＳ１２８８７上电时，当Ｖｃｃ高于４．２５Ｖ、２００ｍｓ后，芯片可以被外部程序操作。
时钟芯片DS12C887在电动汽车车载记录仪中的应用谢 辉,崔润龙(天津大学内燃机国家重点实验室,天津300072)摘要:为了满足电动汽车基于CAN总线的车载记录仪的需要,本文通过对复用总线时钟芯片DS12C887和非复用总线微处理器MC68376管脚功能及时序的分析,采用MC68376的高位地址线作为控制线,实现了二者之间的无缝连接,简化了硬件接口和软件编程。
本文还充分利用DS12C887片上112字节非掉电RAM,存储记录仪的相关使用信息,提高了记录仪操作的可靠性和方便性。
关键词:电动汽车;车载记录仪;实时时钟芯片中图分类号:U46317+7 文献标识码:B 文章编号:1001-3881(2005)12-143-3The Appli ca ti on of Rea l T i m e C lock Ch i p D S12C887i n I n-veh i cle Da t a Recorder ofElectr i ca l Veh i cleX I E Hui,CU I Run2l ong(The State Key Laborat ory f or Engines,Tianjin University,Tianjin300072,China) Abstract:I n order t o meet require ments of the in-vehicle data recorder of electrical vehicle based on CAN bus,the p ins’func2 ti ons and ti m e sequence of a real ti m e cl ock chi p,DS12C887,with multi p lex data/address bus and a m icr op r ocess or,MC68376, with de-multi p lex data/address bus were analyzed,and s ome address p ins of MC68376were connected t o contr ol p ins of DS12C887 t o realized sea m less connecti on bet w een the m,which si m p lifies the hard ware interface circuit and s oft w are p r ogra mm ing1The112bytes nonvolatile RAM were used t o st ore the management inf or mati on of the recorder t o i m p r ove the reliability and convenience1 Keywords:Electrical vehicle;I n-vehicle data recorder;Real ti m e cl ock chi p0 前言为了准确评价和优化电动汽车控制系统的性能,作者开发了一种基于CAN总线的车载记录仪,用于记录车辆道路运行过程中其CAN总线上的全部通信内容。
DS12887时钟芯片的应用：RTC时钟在很多系统中广泛的被应用，因为人们对于实时时钟要求越来越大，而很多数据的记录需要提供数据对应的时间等信息。
时钟芯片能在即使没有系统电源的情况下保持时间的走动。
从而在任何时候给系统提供了准确的时间，满足各种不同的对时间的要求。
时钟芯片的接口有串行和并行之分，不同的芯片要根据具体情况设计。
DS12887的说明：DS12887是一款比较高档并常用的时钟芯片，芯片内部自配有可充电电池，在无外部电源时也可保证十年的正常运行。
芯片内部还提供了约100个字节的RAM空间，其存储的数据也可以长期保持不变。
DS12887提供了多种时钟的特殊功能，如定时中断等等。
学习板的原理以及DS12887的操作：为了给大家提供一个了解时钟芯片的条件，在学习板提供了在各种系统应用很广泛的时钟芯片DS12887。
DS12887跟MC146818B管腿是兼容的，被广泛的应用在处主要讲述原理图上的相关操作。
DS12887芯片能工作在两种总线时序，一是MOTOROLA模式，一是INTEL模式。
这个模式的选择是由管腿MOT来控制的，当MOT为高时表示使用MOTOROLA总线时序；当MOT为低时表示使用INTEL 总线时序。
学习板上使用的是INTEL模式，因为MOT管脚接地了。
因为选择了INTEL模式，所以DS管脚对应的就是RD信号。
DS12887的片选信号是由138译码器产生的CS_12887。
从74HC138的原理图可以看出，这个片选信号对应的地址是0xD000H（只要保证高四位是1101），因此无论向DS12887读操作还是写操作，都必须对在地址上加上AD0~AD7的偏移地址来进行操作。
/IRQ端输出定时中断信号INT_12887通过跳线J3连接的CPU的INT1中断信号端，从而给系统提供了定时功能。
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图书馆：/souceitem/library.asp产品支持：/shopitem/shopmain.asp论坛：/bbsitem/indexbbs.asp。
介绍时钟日历芯片DS12C887kingmacth 发表于单片机分类，标签: 时钟单片机 DS12C88731 三月 200812 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。
MOT：模式选择脚，DA12C887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。
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。
AD0～AD7：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AD0～AD7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AD0～AD7上的数据信息。
AS：地址选通输入脚，在进行读写操作时，AS的上升沿将AD0～AD7上出现的地址信息锁存到DS12C887上，而下一个下降沿清除AD0～AD7上的地址信息，不论是否有效，DS12C887都将执行该操作。
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AD0～AD7上，以供外部读取。
在写操作中，DS的下降沿将使总线 AD0～AD7上的数据锁存在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。
在智能化仪器仪表中，往往需要走时准确的实时时钟为多通道数据采集、定时及实时控制提供精确的时间基准和同步信号。
目前，实现实时时钟的方法主要有软件时钟(由软件计时实现)、硬件时钟(由硬件时钟芯片实现)、GPS时钟(由全球卫星定位系统提供)等。
软件时钟具有硬件开销小、成本低、外围电路简单等优点。
但由于时钟是靠软件延时实现的，运行过程中不仅要占用大量的CPU时间，而且计时精度低、走时误差较大，在智能化仪器仪表中很少采用。
GPS (全球卫星定位系统)提供的实时时钟信号虽然具有相当高的精度，但由于GPS产品成本高，在普通智能化仪器仪表中很少采用。
本文介绍一种较新的实时时钟芯片DS12C887及其与AT89C51单片机的软硬件接口。
1 DS12C887的特点及引脚描述DS12C887是由美国达拉斯半导体公司推出的CMOS并行实时时钟芯片，它与目前微型计算机主机板中普遍采用的MC146818、DS12887时钟芯片引脚完全兼容，可以直接替换。
DS12C887将时钟电路、晶振及其外围电路、锂电池及其相关电路等嵌装成一体，并具有与微处理器的并行接口，可方便地用于对时钟精度要求较高的智能化仪器仪表中。
DS12C887的主要功能特点有：(1)内含锂电池。
当外电源电压降到3 V以下时，时钟自动将电源切换到由芯片内部锂电池供电，在外电源断电的收稿日期：2002—05～20作者简介：宋雨潭(1972一)，女，吉林长春人，工程师。
情况下，时钟可以连续运行10 a而不丢失数据。
(2)具有秒、分、时、日、月、年、世纪、星期计时及闰年自动校正功能。
(3)可根据用户需要选择24／12 h运行方式和夏令时运行方式。
(4)由硬件选择MOTOROLA和INTEL总线时序，便于和不同的微处理器相连接。
(5)内含128字节掉电保持RAM单元，其中10字节用于存储时钟日历和报警信息，4字节用于状态控制寄存器，其余I14字节供用户存储需要掉电保持的信息和数据。
26/2765-69DS12887功能简介以及在LED显示屏中的应用闫胜利(长春工程学院信息工程系,长春130021)摘 要 详细介绍了DS12887时钟芯片的管脚功能,给出了其内部功能框图。
结合实际电路分析了DS12887在LE D显示屏中的应用、与80196K B的联结方法、编程方法,并给出了完整的程序清单。
关键词 时钟芯片;地址;非易失性RAM;中断;程序中图分类号:TP368.1文献标识码:A文章编号:100928984(2001)022*******DS12887是美国达拉斯半导体公司(Dallas)最新推出的串行接口实时时钟芯片,采用C M OS技术制成,具有内部晶振和时钟芯片备份锂电池,同时它与目前I BM AT计算机常用的时钟芯片MC146818B和DS1287管脚兼容,可直接替换。
它所提供的世纪字节在位置32h,世纪寄存器32h到2000年1月1日从19递增到20。
采用DS12887芯片设计的时钟电路不需任何外围电路和器件,并具有良好的微机接口。
DS12887芯片具有微功耗,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系统。
1 DS12887主要功能简介(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BC D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PM和AM指示,有夏令时功能。
收稿日期:2000-12-11作者简介:闫胜利(1964,3—),男(汉),内蒙古,工程师,主要研究自动化及计算机硬件,(0431)5682589 (5)M OT ORO LA和I NTE L总线时序选择。
(6)有128个字节RAM单元与软件接口,其中14个字节作为时钟和控制寄存器,114字节为通用RAM,所有RAM单元数据都具有掉电保护功能。
(7)可编程方波信号输出。
DS12887/DS12C887内部寄存器的功能因DS12887和DS12C887结构功能上类似，现以DS12887为例说明如下：CPU通过读DS12887的内部时标寄存器得到当前的时间和日历，也可通过选择二进制码或BCD码初始化芯片的10个时标寄存器。
其114bit非易失性静态RAM可供用户使用，对于没有RAM的单片机应用系统，可在主机掉电时来保存一些重要的数据。
DS12887的4个状态寄存器用来控制和指出DS12887模块的当前工作状态，除数据更新周期外，程序可随时读写这4个寄存器，各寄存器的功能和作用如下。
3．1 DS12887内部RAM各专用寄存器地址功能表1为DS12887内部RAM和各专用寄存器地址分布表，其中，地址00H~03H单元取值范围是00H~3BH（10进制为0~59）；04H~05H单元按12小时制取值范围是上午（AM）01H~0CH（1~12），下午（PM）81H~8CH（81~92）按24小时制取值范围是00H~17H（1~23）；06H单元取值范围是00H~07H（0~7）；07H单元取值范围01H~1FH（1~31）；08H单元取值范围是01H~0CH（1~12）；09H单元的取值范围是00H~63H（0~99）。
DS12887的RAM和各专用寄存器的访问如下实现，若片选地址DS=#0DDXXH，则芯片内部RAM 和寄存器和地址为#0DD00H~#0DD7FH。
应指出的是，尽管DS12887的专用时标年寄存器只有一个，但通过软件编程可利用其内部的不掉电的RAM区的一个字节实现年度的高两位显示，所以，DS12887跨越2000年的计时不成问题。
表1 DS12887内部RAM和各专用寄存器地址3．2 寄存器A寄存器A各位不受复位的影响，UIP位为只读位，其它各位均可读写，寄存器的控制字的格式如表2所列。
表2 DS12887控制寄存器A各布尔位定义（1） UIP位：更新周期标志位。
Ds12887－－内嵌电池的时钟芯片中国器件选型网赵星寒①，DS12887简介时钟芯片DS12887是一个内嵌锂电池的并行通讯芯片，该器件提供完整的实时时钟/日历、定时闹钟，还包含三个可屏蔽中断(共用一个中断输出)以及可编程方波输出。
DS12887内部还提供114字节静态RAM，这些存储器是内部锂电池供电的，因此数据不会丢失。
DS12C887对于少于31天的月份，其日期能够在月末自动调整，带有闰年的月份可以自动补偿。
该器件可配置为24小时或12小时格式。
精确的温度补偿电路用于状态。
一旦检测到主电源失效，器件可自动切换到备用电源。
支持Intel 监视的VCC和Motorola模式。
主要特点是：∙RTC计算秒、分、时、星期、日、月、年信息，具有润年补偿，有效期至2099年；∙用二进制或BCD表示时间；∙具有AM、PM标示的12小时模式或24小时模式；∙可选择Intel或Motorola总线时序；∙内部包含128字节存储单元，其中114字节供用户自由使用；∙三路中断可分别通过软件屏蔽与检测；∙闹钟可设置为每秒一次至每星期一次；∙可编程的方波输出信号；∙自动电源失效检测和切换电路；DS12887是一片24引脚封装的芯片，因内含锂电池高度较一般芯片高得多。
图1是引脚逻辑图，所有引脚定义如下：MOT——引脚1，总线方式选择。
连接到电源时，选择Motorola总线方式；连接到地时，选择Intel总线方式。
因为51系列单片机是Intel产品，所以这个引脚应该连接到地。
NC——引脚2、引脚3、引脚16、引脚20、引脚21和引脚22不使用。
AD0～AD7——引脚4～引脚11，地址/数据复用总线，双向工作。
直接连接到单片机的P0口。
GND——引脚12，地线。
——引脚13，片选信号输入，低电平时芯片工作，高电平时芯片不工作。
AS——引脚14，地址锁存输入，如果引脚出现一个下降沿，总线上的信号将被作为地址信号而锁存。
在对芯片进行读或写操作时，必须先输入地址。
DS12887的原理和应用1.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，同时它与目前 IB M AT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。
DS1288 7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）MOTOROLA5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。
(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电池等部分组成。
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V CC 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GND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。
智能程控打铃器摘要提示作息时间的打铃器在各学校等单位经常被使用，其中智能程控打铃器应运最广泛。
智能程控打铃器不但解除了作息管理的麻烦，而且改变了人工打铃、工控制电器等落后现象，它可以使电器自动的周期性工作。
在这里我就是运用单片机以及一些具有特定功能的芯片来实现程序控制地自动周期性打铃器，除了打铃功能外还具备了电子时钟的功能，在断过电后，要继续准确的显示时间和打铃。
在生活和生产的各个领域中，凡是有自动控制要求的地方几乎都有单片机的身影，都有使用单片机的需求。
单片机的应用大有想象和拓展空间。
单片机稳定可靠、体积小、价格廉价，所以很多科技产品都是采用单片机来完成所要完成的控制，而要完成这些控制只要把单片机与计算机编写的程序联系起来，就可以做到。
因此单片机在使用中可以根据程序的不同而改变控制，增加了电路的灵活性。
我在设计中使用了单片机 AT89S51和芯片 DS12887 来控制打铃器的一切任务，以及在时钟电路中用芯片 74HC164 来驱动数码管，用来显示电子时钟。
关键词智能程控打铃器单片机AT89S51芯片DS12887芯片74HC164智能程控打铃器Intelligent Program-Controlled Ring A BellRong XueqingCollege of Information, Huaibei, Normal University 235000Abstract Ringer which can prompts the time of working and resting is familiarity to everyone of us. It is used in all kings of schools and working units. Intelligence P- rogrammable Ringer which is one kind of the ringers is most popular used by engin- eers. It not only releases the trouble of controlling work and rest, but also changes the way people ring and the lagging phenomenon of manual control electronics and so on. It can makes the machines work proudly. Single chip on computer and chip that has s- ome specifically function are the devices I use to control auto periodic ringer.Except the function of auto periodic ring, it also has the function of electric clock. It can re- sumes accurately displaying the time and ringing on time after switching of the power. In every domain of the generative life, the single chip on the computer which is usedin the place that need auto control emerges almost everywhere. It is used by factory’s very common. The application of single chip on computer has much larger imagina- bly and continuations space. Single chip on computer is stable and reliable. It’s volu- me is very small, and the price of it is cheapness. All these are the merits of the single chip on computer. So many science and technology products manufactures use the si- ngle chip on computer to realize the controlling. In order to complete these controlling what wo do just connect the single chip on computer to the computer programm.The use of the single chip on computer is easy to change with the difference of the progra- ms. It make the circuit much more flexi able. The type of single chip on computer that I use is AT89S51 and chip DS12887.I use these two chips to complete all the tasks of controlling ringer. In the timer circuit I use Chip 74HC164 to drive the digital trans- istor. The function of the timer circuit is displaying the time.Key words Intelligence Programmable Ringer; Single chip on computer AT89S51;Chip DS12887; Chip 74HC164目次引言 (1)1 单片机 AT89S51 和时钟芯片 DS12887 介绍 (2)1.1 单片机 AT89S51 介绍 (2)1.2 时钟芯片 DS12C887介绍 (12)2 基本理论 (18)2.1 硬件电路 (18)2.2程序设计 (20)3 电路版制作过程 (22)3.1 电路制作 (22)3.2 原理图常见错误 (22)3.3 PCB 中常见错 (23)4 结论 (24)参考文献 (25)致谢............................ 错误！未定义书签。
1 绪论需要该设计的实物请联系：QQ:702176842时间在我们的生活中有着不可取代的作用，它可以为我们清晰地记录下制作从开始到结束所需要的时间。
时间对人们来说总是宝贵的，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前时间，忘记了要做的事情。
当事情不重要的时候，这种遗忘无伤大雅，但是，一旦事情重要，一时的耽误可能酿成大祸。
例如，许多火灾都是由于人们遗忘而发生的，而时间的重要性在医院、冶金、化工、食品、机械、石油等工业中，更是举足重轻，而现在钟表的数字化给人们的生活带来了极大地方便。
成为人们必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
1.1 课题背景及意义如今我们只需看一下钟就能说出时间，我们把这看成是很自然的事。
但在过去长达几千年的时间里，根本就没有任何测定时间的精确方法。
人们通过太阳在天空中的位置，或者通过像沙漏这样的装置来判断时间，在沙漏中，是通过沙子从一个双头玻璃容器中漏落下来来指示时间的。
改变上述情况的人是一位叫做一行的中国杰出天文学家，他生活于公元8世纪。
他与另外一位中国发明家梁令瓒一起设计了“擒纵器”装置，即所有机械钟中心部位的那套齿轮嵌齿结构。
机械钟在中世纪时来到欧洲。
到14世纪时，欧洲建造了既大又不灵巧的机械钟，它们用钟锤驱动，其精确度每天大约误差在1小时以内。
这样的钟在人们眼中通常没什么信任度。
它们连着一个报时的铃，但既然它们这样不精确，在机械装置中也就谈不上显示分与秒了。
15世纪时开发出了由弹簧驱动的钟，接着在17世纪时制造出了带有钟摆的更精确的钟。
而到中世纪时，钟表制造者造出了可展示太阳运动和月亮、行星的相位，以及能显示时间的钟。
拟人机构不时地打铃，以声音报出每小时和每刻钟。
而在现在这一个知识爆炸的新时代，新产品、新技术层出不穷，电子技术的发展更是日新月异。
可以毫不夸张地说，电子技术的应用无处不在，电子技术正在不断地改变我们的生活，改变着我们的世界。
2.3 时钟芯片介绍DS12887 芯片是时钟芯片中功能较强的一种，它将晶体振荡电路、充电电路和可充电锂电池等一起封装在芯片的上方，组成一个加厚的集成电路模块。
电路通电时其充电电路便自动对可充电电池充电，其内部包含非易失时钟、警报器、百年历、可编程中断、方波发生器和 114 个字的非易失静态 RAM。
DS12887具有日历、时钟、低功耗静态RAM、输出方波信号等功能，石英晶振和写保护电路也封装在内，在断电情况下仍能保持时间和内存。
DS12887可以方便地与单片机接口，并由单片机系统对其进行操作得到日历、时钟信息，输出方波信号用于秒信号的显示。
其封装方式为 24 脚双排直列，如图2.5所示。
图2.5 DS12887的封装形式DS12887主要功能介绍（1）内含一个锂电池，断电后运行十年以上不丢失数据。
（2）计秒，分，时，天，星期，日，月，年，并有闰年补尝功能。
（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PM和AM指示，有夏令时功能。
（5）Motorola和Intel总线时序选择，可编程方波信号输出。
（6）有128个字节RAM单元与软件接口，其中14个字节作为时钟和控制寄存器，114字节为通用RAM，所有RAM单元数据都具有掉电保护功能。
（7）中断信号输出（IRQ）和总线兼容，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。
（8）工作电压：+4.5～5.5V。
（9）工作温度范围：0～70℃。
2.3.1 DS12887引脚说明及使用方法DS12887内部由振荡电路，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/二进制累加器，总线接口电路，电源开关写保护单元和内部锂电池等部分组成。
DS12887引脚分配如图2.6所示，各管脚说明如下：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和计时器供电被切换到内部锂电池。
日历时钟芯片DS12887的使用该模块有两个功能：一是为系统提供实时的时间日历信息；二是送出一个周期为125ms的方波作为MCU 89C51外部中断INT0的中断源，以产生周期性中断采集数据。
该模块主要由DS12887组成，具体的接口电路如图5所示。
DS12887是DALLAS公司生产的实时日历时钟芯片，其主要功能包括非易失性时日历时钟、报警器、百年历、可编程中断、方波发生器和114字节的非易失静态RAM。
使用DS12887时应注意以下几点：Vcc正常情况下为5V，当Vcc降至4.25V时，所有的输入被忽略，输出为高阻状态，Vcc降至3V时，外部电源被关断，内部锂电池为实时时钟和RAM供电，在断电情况下，时钟继续运行，其中的数据可保存十年以上不会丢失。
DS12887有两种工作时序，即MOTOROLA和INTEL时序，由MOT引脚的电平指定，当MOT引脚为高电平时选择MOTOROLA时序，当MOT引脚为低电平时选择INTEL时序，图中选为INTEL时序，这时芯片的DS引脚接系统的读信号/RD，R/W引脚接系统的写信号/WR。
AS引脚用于分离数据地址总线AD7-AD0上的地址和数据信息，连接到MCU的ALE 引脚。
RESET引脚的信号对日历时钟和RAM没有影响，但它影响DS12887的命令和状态寄存器的内容，在图中直接将RESET连至Vcc，这样可以保证DS12887在进入或退出电源失效状态时，其工作状态不受RESET引脚的影响。
DS12887有一个可编程输出方波引脚SQW，从该引脚可以输出频率为2Hz-256Hz的方波，在系统中正是利用此引脚输出周期为125MS的方波，作为MCU外部中断/INT0的中断源实现周期性中断，每当中断发生时，MCU读一二次输入口，检查电表是否转过一圈，在整点时还要采一次三相电流和电压。
除此之外DS12887内部还有128字节的RAM的单元，其中前10个字节用于存放日历时钟信息，字节0为秒，字节2为分，字节4为时，字节6为星期，字节7为日，字节8为月，字节9为年，字节0AH-0DH用作控制和状态寄存器，剩下的114字节为用户RAM，所有的这128字节都是掉电非易失性的。
