Xây dựng Đồng hồ thời gian thực

DS 12C887

2.1. Đặc trưng / tính năng:

  • Thay thế về thời gian và lịch cho dòng máy tính IBM
  • Nguồn pin tương thích là MC146818B và DS 12C87
  • Nếu nguồn cung cấp bị mất(mất điện) thì hệ thống vẫn hoạt động trong khoảng thời gian là trên 10 năm.
  • Hệ thống còn chứa đựng các thành phần : Pin lithium, thạch anh và các mạch hỗ trợ.
  • Bộ đếm giờ, phút, giây, ngày, tháng, năm cho tới năm 2100.
  • Mã nhị phân hay mã BCD(mã chuyển đổi giữa nhị phân và thập phân) diễn tả về thời gian, lịch và báo giờ(chuông báo).
  • Trong chế độ 12h thì có giờ sáng(AM) và giờ chiều (PM)
  • Tuỳ chọn cài đặt thời gian.
  • Bus thời gian có thể tuỳ chọn giữa Motorola và Intel.
  • Có một chân để chọn các Bus khác nhau

Giao tiếp với phần mền gồm 128 byte nội bộ trong đó có

+ 15 byte – dùng cho thời gian và các tín hiệu điều khiển

+ 113 byte  RAM đa mục đích

  • Cho phép lập trình tần số của sóng vuông
  • Tín hiệu ngắt phải tương thích với Bus(IRQ)
  • Có 3 ngắt mền khác nhau cho phép kiểm tra và điều khiển

+ Đặt thời gian báo thức(chuông báo) 1 hoặc 2 lần trong 1 ngày

+ Tỷ lệ về thời gian là từ 122-500 ms

+Cập nhật thời gian theo chu kỳ

  • Thanh ghi thế kỷ

2.2.Mô tả về các chân.

 

–    AD0 – AD7:8 đường dữ liệu và địa chỉ

  • NC: Không kết nối
  • Mot: Chế độ chọn Bus
  • CS: Chân nhập Chip RTC
  • AS: Chân chốt địa chỉ
  • R/W: đọc/ viết
  • DS: Chân dữ liệu
  • Reset: Chân reset
  • IRQ: xuất ra yêu cầu ngắt
  • SQW: xuất ra sóng vuông
  • Vcc: nguồn cung cấp chính 5v
  • Gnd: chân nối với đất

 2.3. Mô tả

Xung nhịp RAM DS 12C887 được thiết kế để nâng cấp và thay thế trực tiếp cho DS12C887. Hiện nay có sự tương thích về sự kết hợp thêm phần cứng vào máy tính cá nhân IBM. Byte thế kỷ nằm ở hai vị trí là địa chỉ 50h,30h. Nó được xem như là một phát minh mới về máy PC AT. Nguồn pin lithium, tinh thể thạch anh và những mạch điện bảo vệ tất cả chứa đựng trong 24 chân.

Cung cấp 16 các ứng dụng khác nhau như chức năng không thay đổi  thời gian trong ngày, giờ báo(chuông báo), năm. Chương trình cho phép ngắt, máy phát sóng vuông và 113 byte RAM tĩnh. Đồng hồ thời gian thực là để nhớ chính xác thời gian trong ngày và duy trì nó nếu như nguồn cung cấp bị hỏng(mất điện)

2.4. Nguyên tắc hoạt động

Sơ đồ trong hình 1 đã diễn tả về việc kết nối chân với các khối chức năng bên trong DS 12C887. Dưới đây là sự diễn tả về chức năng của mỗi nguồn Pin.

2.4.1. Mô tả tín hiệu

– Gnd, Vcc:

Nguồn cung cấp năng lượng tới các thiết bị trên Pin, nguồn vào là 5v. Khi nguồn 5v được nhập vào  ở giữa giới hạn bình thường thì thiết bị hoàn toàn có thể sử dụng được và dữ liệu có thể được đọc/ viết vào. Khi chân nguồn thấp hơn 4,25v việc đọc/ viết trở lên khó khăn hơn. Tuy nhiên, chức năng giữ thời gian vẫn không bị thay đổi bởi chân nguồn vào thấp. Nếu Vcc dưới 3v thì RAM và máy bấm giờ sẽ chuyển vào  trong nguồn năng lượng Pin. Chức năng giữ thời gian duy trì sự chính xác trong khoảng một phút trên một tháng ở  nhiệt độ  250C mà không  cần đến bất kỳ một nguồn pin nào nhập vào.

– MOT(lựa chọn chế độ):

Chân MOT cho phép lựa chọn giữa 2 kiểu Bus:

+ Khi kết nối với Vcc thì  Bus Motorola được chọn

+ Khi kết nối với chân Gnd hoặc ngắt dòng điện trái  thì Bus Intel được lựa chọn

–  SQW(xuất ra sóng vuông):

Chân SQW có thể xuất ra tín hiệu từ 1 trong 13 nhánh được cung cấp bởi 15 trạm bên trong của đồng  hồ thời gian thực. Tần suất của chân nguồn SQW có thể bị thay đổi bởi chương trình của thanh ghi A trong bảng 1. Tín hiệu SQW có thể bật hoặc tắt  bằng cách sử dụng bit SQWE trong thanh ghi B. Tín hiệu SQW không cho phép nguồn Vcc nhỏ hơn 4,25v.

– DA0 – AD7(địa chỉ trực tiếp đa chức năng hay bus địa chỉ):

Bus đa thành phần  được ghi lại vào chân bởi vì thông tin về địa chỉ thời gian và dữ liệu được chia sẻ như nhau. Địa chỉ hiện tại thì ở phần thứ nhất (phần 1) của chu kỳ bus và phần 2 của chu kỳ bus giành cho đường dẫn tín hiệu sử dụng cho dữ liệu.

Địa chỉ , dữ liệu đa thành phần không chậm hơn thời gian truy cập của DS 12C887 kể từ khi bus chuyển đổi  từ địa chỉ đến dữ liệu. Dữ liệu xuất hiện trong suốt thời gian RAM truy cập. Địa chỉ phải có giá trị trước khi chân AS/ ALE rời ra. Chốt địa chỉ của DS 12C887 là từ AD0 – AD6. Dữ liệu nhập vào phải hợp lí và thật ở trong suốt phần sau của xung nhịp DS hoặc RD. Một chu kỳ  của DS 12C887 xuất ra 8 bit dữ liệu luôn luôn ở phần sau cùng của xung nhịp đọc/ ghi. Chu kỳ đọc là thiết bị đầu cuối  và bus quay về ở mức trở kháng cao như là trong trường hợp về sự chuyển đổi định giờ ở Motorola là mức thấp còn ở Intel là mức cao.

– AS:Chân chốt địa chỉ

Xung nhịp nhấp nháy chủ yếu ở trên bus đa thành phần. Cạnh của chân AS/ ALE  tách ra là do địa chỉ chốt với DS12C887. Chân tiếp theo xuất hiện trên bus AS không để ý  địa chỉ bị mất, chân CS được xác nhận. Lệnh truy cập thì nên gửi theo từng cặp.

–  DS: Chân dữ liệu

Chân đọc ghi có hai chế độ của hệ điều hành phụ thuộc vào mức độ của chân MOT. Khi chân MOT kết nối tới Vcc thì bus thời gian của Motorola được chọn. Trong chế độ DS chắc chắn là  xung nhịp ở cuối của mỗi chu kỳ bus thì được gọi là trường hợp đọc dữ liệu. Trong suốt quá trình chu kỳ đọc thì DS 12C887 là bus 2 chiều. Có xuất hiện 1 vệt dài của DS trong quá trình chu kỳ viết bởi vì DS 12C887 chốt dữ liệu được viết. Khi chân MOT kết nối tới chân Gnd thì bus thời gian của Intel được chọn.Trong chế độ chân DS  được gọi là đọc (RD) nó xác nhận một khoảng thời gian khi thiết bị  DS 12C887 đọc dữ liệu. Tín hiệu RD được định nghĩa giống như tín hiệu cho phép xuất (OE) trên bộ nhớ.

–  R/W:  Chân R/W có hai chế độ của hệ điều hành:

+ Chân MOT kết nối với Vcc – Motorola Timming(chế độ thời gian của Motorola). R/W ở cùng một mức thay thế chu kỳ hiện thời gọi là đọc/viết.

A đọc chu kỳ là sự thay thế cùng với mức cao trên R/W trong khi DS ở mức cao.

A viết chu kỳ là sự thay thế trong khi R/W ở mức thấp với DS.

+Chân MOT kết nối với chân Gnd – Intel Timming ( chế độ thời gian của Intel). Tín hiệu R/W hoạt động ở mức thấp gọi là WR. Trong chế độ R/W có cùng nghĩa giống như tín hiệu cho phép viết trên những RAM có đặc điểm chung giống nhau.

–  CS:

Lựa chọn tín hiệu chip phải xác nhận ở mức thấp của chu kỳ bus trong DS 12C887. CS phải giữ trạng thái hoạt động trong suốt qúa trình DS và AS cho chế độ thời gian của Motorola. Và trong suốt quá trình RD và WR cho chế độ thời gian của Intelcho phép nhưng không có sự truy cập nào được cập nhật khi Vcc nhỏ hơn 4.25v. DS 12c887 ngăn chặn sự truy xuất chu kỳ bên trong và làm vô hiệu hoá việc nhập CS. Hoạt động bảo vệ dữ liệu thời gian thực và dữ liệu RAM trong suốt quá trình nguồn bị mất.

–  Reset:

Chân reset không có ảnh hưởng nào tới thời gian, lịch hoặc  RAM, khi nguồn cung cấp tăng thì chân reset cho phép thay thời gian tăng hoặc giảm theo bảng dữ liệu quy định sẵn. Bộ đếm thời gian điều khiển  xuống mức thấp phụ thuộc vào ứng dụng. Tuy nhiên, nếu reset sử dụng nguồn ở mức thấp thì không nên vượt quá  mức 200ms để chắc chắn Reset địa chỉ của DS12C887 khi nguồn mất. Khi chân reset ở mức thấp và Vcc lớn hơn 4,25v thì  xuất hiện các trường hợp sau:

a.Bit cho phép ngắt chu kỳ(PEI) bị trở về 0

b.Bit cho phép báo giờ(đặt chuông- ALE) bị trở về 0

c.Bit cập nhật cờ ngắt(UIF) bị trở về 0

d.yêu cầu ngắt cờ trạng  thái(IRQF) bị trở về 0

e.Bit cờ ngắt trong (PE) bị quay về mức 0

f.Thiết bị không thể sử dụng được khi  chân reset trở về mức cao

g.Bit cờ ngắt báo giờ (AF) về mức 0

h.Pin IRQ ở trạng thái trở kháng cao

i.Bit cho phép xuất ra sóng vuông về mức 0

j.cho phép cập nhật ngắt (UIE) về mức 0.

Trong các kiểu ứng dụng của chân reset có thể kết nối với Vcc. Kết nối này sẽ cho phép DS12C887 kết nối vào/ ra với nguồn lỗi mà không có bất kỳ một sự ảnh hưởng nào tới thanh ghi điều khiển.

Link tải mạch Xây dựng Đồng hồ thời gian thực và chương trình: https://drive.google.com/open?id=0BxM3xlTn92u_X3AzSDNjOXB0cEk

Link tải báo cáo: https://drive.google.com/open?id=0BxM3xlTn92u_Qm1LaFJPcUkxSXM

 

http://seotukhoagoogle.com/wp-content/uploads/2017/10/De-tai-phan-cung-xay-dung-dong-ho-thoi-gian-thuc.jpghttp://seotukhoagoogle.com/wp-content/uploads/2017/10/De-tai-phan-cung-xay-dung-dong-ho-thoi-gian-thuc.jpgSeotukhoaGoogleChia sẻ Luận văn, đồ án miễn phíTIN TỨCXây dựng Đồng hồ thời gian thực DS 12C887 2.1. Đặc trưng / tính năng: Thay thế về thời gian và lịch cho dòng máy tính IBM Nguồn pin tương thích là MC146818B và DS 12C87 Nếu nguồn cung cấp bị mất(mất điện) thì hệ thống vẫn hoạt động trong khoảng...