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时钟芯片在电压监测仪校验装置中的应用

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作者:朱杰斌 余红粒 潘自强时间:2007-06-14来源:微计算机信息

引言

  电压监测统计仪是一种在线监测电网电压质量、统计每分钟瞬时电压、每分钟最大电压、每分钟最小电压以及平均电压、电压合格率、电压超上限率、电压超下限率等功能的仪表。从以上功能可得出,电压监测统计仪除了测量电压精度这一因素外,还有一重要因素就是时间的准确性。利用PCF8583串行成功的应用在电压监测仪校验装置中,既实现了电压的可程控信号输出,从而可测量电压监测统计仪的电压精度指标,又实现了一个标准时钟,从而可对电压监测统计仪的时间进行比对,实现校准。

1  PCF8583的基本功能特点

  PCF8583是飞利浦公司推出的I2C总线接口实时,它可独立于CPU工作,不受CPU主晶振及共电容的影响,且计时准确。具有4年日历时钟,12或24小时格式,时基可用32.768KHz或50Hz,带可编程的闹钟,定时和中断功能的日历。芯片具有体积小、硬件连线少、带有256字节的静态RAM等特点。对于PCF8583在电压监测仪校验装置中的应用,主要是用它的实时时钟计数功能,以及标准脉冲输出功能。

2  PCF8583的寄存器结构

  在时钟方式下,PCF8583中的寄存器结构地址分配为:00H~07H为时间寄存器地址编码; 08H~0FH为定时器起闹寄存器地址编码,作起闹时间或通用RAM之用;10H~FFH为通用静态RAM。其中00H为控制状态寄存器,01H为1/100秒寄存器,02H为秒寄存器,03H为分寄存器,04H为时寄存器,05H为年/日寄存器,06H为星期/月寄存器,07H为定时寄存器。有关控制寄存器、时寄存器、年/日寄存器、星期/月寄存器的内部格式详述如下:        

数据格式为:

⑴ 控制寄存器(00H)

D7位:计数、停止计数位。D7=0,启动对脉冲计数;D7=1,停止计数。

D6位:保持最新计数位。D6=0,计数;D6=1,保持和存储最新计数值到捕捉寄存器中。

D5D4位:功能方式选择位。D5D4=00,选择32.768KHz时钟方式。

D5D4=01,选择50Hz时钟方式。

D5D4=10,事件计数方式。

D5D4=11,测试方式。

 

D3位:标志位。D3=0,读05H、06HRAM单元时不屏蔽。

D3=1,对05H、06HRAM单元只读出月、日计数值。

D2位:起闹使能位。D2=0,不能起闹;D2=0,允许起闹寄存器使能。

D1位:起闹标志位。D1=0,占空比为50%的分标志 。

D0位:定时器标志位。D0=0,占空比为50%的秒标志 。

⑵ 时寄存器(04H)

D7位:计时格式。D7=0,24小时制,AM、PM标志不变。

D7=1,12小时制,AM、PM标志更新。


D6位:上午(AM)、下午(PM)标志。D6=0,AM;D6=1,PM。

D5D4位:钟点十位(二进制0~2)。

D3D2D1D0位:钟点个位(BCD码)。

⑶ 年/日寄存器(05H)

D7D6位:年份(二进制0~3)。

D5D4位:日期十位(二进制0~3)。

D3D2D1D0位:日期个位(BCD码0~9)。

⑷ 星期/月寄存器(06H)

D7D6D5位:星期(二进制0~6)。

D4位:月份十位( 0~1)。

D3D2D1D0位:月份个位(BCD码0~9)。{{分页}}

3  硬件接口电路

  PCF8583作为I2C总线接口芯片,采用二线通信传输方式。即主要通过时钟线SCL和数据线SDA

  进行双向传输。由于I2C总线是同步串行数据传输总线,其内部为双向传输电路,端口输出为开漏结构,故总线上必须有上拉电阻,通常可取5~10KΩ。PCF8583与AT89C52单片机的硬件接口电路如图1所示。采用了内带恒温槽、高稳定度的DS32KHz标准晶体振器,代替了使用32.768KHz普通晶振的方案。虽然这二种方案都能产生PCF8583时钟芯片所需要的频率,但是利用DS32KHz产生的晶振频率精度为 linux操作系统文章专题:linux操作系统详解(linux不再难懂)


关键词: 时钟芯片 嵌入式

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