单片机I2C接口的时钟日历应用系统

TaylorA

摘要:简述了FC总线的基本工作原理，介绍了此时钟日历系统的硬件组成结构、工作原理和
' `/ E0 I! r2 Y) f1 E( V. [' r+ ?软件程序设计，重点论述了由PC接口的器件的模块。系统以8位的80C52单片机作为控制核
心，其内部有256字节的RAM和8K字节的ROM。 系统的软件设计使用C语言，它是- -种结构
+ y7 t- h' J& a( i* B( W7 V% z* b化、编译型的程序设计语言。

关键词:单片机;I2C;时钟日历; C语言
* P0 F, R0 j+ u
% X0 ?+ }! s, R/ _" c0 I2c总线概述
( A/ n  L) Q1 f6 ^/ @% zI2c总线是一种具有多端控制能力的双向二线
! A/ o  a: F* w6 b3 {( v制的同步串行数据总线系统。它可以连接微控制器
( Q' N5 R; t0 X( l及其外围设备，且只通过SDA(串行数据线)及SCL
(串行时钟线)两根线在连到总线.上的器件之间传送
信息,并根据地址识别每个器件。而且,多路微控制
- O, i6 I5 J! J: `7 ^- o器能够在同一个PC总线上共存。
1 系统的硬件构成
设计采用INTEL 公司的MCS- 51- 80C52单片
机作为系统的控制核心，外围芯片采用串行可编程
  L: D, H1 X8 g$ O  {  H5 D接口,系统接线简单且可靠性高。系统的结构框图
2 [) T( E. x# y6 F如图1。
1.1 外存储器单元
系统中选用的外存储器有EPROM芯片
; t4 G  C$ H( uAT24C256(FC接口), PCF8583自带的RAM单元和
# N5 e0 |, d0 nX5045(SPI接口)。与单片机的连接如图2。1.2 时钟日历单元
设计使用的时钟日历芯片为PCF8583,它是带
  C& J9 w7 n, s: j1 mrC总线接口并有极低功耗( 10mA)的时钟日历芯
# W9 M7 E$ f* Z; f1 U; o: S片,其中还有256字节的静态RAM,PCF8583也可以
作为-一个6位的BCD码事件计数器,故在系统中应
6 j$ K7 X- U8 _% [$ F( v; J用非常广泛。PCF8583 有三个主要功能,即日历时
钟可使用32.768kHz或50Hz时基,可自动计时、编
程设定、编程起闹;事件计数器可进行事件计数编程
- f2 e$ x1 n1 W- D( _% F& A, E8 Z) @256*8 bit的SRAM,地址自动增量,其工作原理与
$ g+ W# Z% Z( |& S--般带PC接口的RAM相同CF8583的日历时钟、
事件计数器的全部工作状态设置、控制、时钟/事件
: W2 ^! b" d$ z" ?1 j6 u. A计数、时钟/事件编程起闹、中断管理等，占用了
! ^: V) U# j* K7 i" o; iRAM的00H~ 0FH空间作为工作寄存器、计数器、定
( O0 c: L: z7 f' X5 X# d, W7 l时器使用。由于日历时钟与事件计数器占用的
RAM空间重叠，而且片外电路亦不相同，故PCF8583
" R3 }2 ?  p8 n) @3 p做时钟日历就不再做事件计数器使用,反之亦然。
本设计中使用的是PCF8583的时钟日历时钟。
8 K: `: B) j# c& e- FPCF8583硬件电路及时钟日历单元与单片机连
接电路如图3。C1是微调电容,大约40pF,可以在小
9 G% ?- i3 M/ J. @6 R; h+ U范围内调节时间的准确性,C2是滤波电容。AO接高
电平。
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系统以8位的80C52单片机作为控制核心，其内部有256字节的RAM和8K字节的ROM