電路組成及工作原理

1、X1226具有時(shí)鐘和日歷的功能，時(shí)鐘依賴時(shí)、分、秒寄存器來跟蹤，日歷依賴日期、星期、月和年寄存器 來跟蹤，日歷可正確顯示至 2099年，并具有自動(dòng)閏年修正功能。擁有強(qiáng)大的雙報(bào)警功能，能夠被設(shè)置到任 何時(shí)鐘/日歷值上，精確度可到 1秒?？捎密浖O(shè)置1Hz、4096Hz或32768Hz中任意一個(gè)頻率輸出。X1226提供一個(gè)備份電源輸入腳 VBACK，允許器件用電池或大容量電容進(jìn)行備份供電。采用電容供電時(shí)， 用一個(gè)硅或肖特基二極管連接到Vcc和充電電容的兩端，充電電容連接到Vback管腳，注意不能使用二極管對(duì)電池充電（特別是鋰離子電池）。切換到電池供電的條件是 Vcc=Vback-0.1V，正常操作

2、期間，供電電壓 Vcc必須高于電池電壓，否則電池電量將逐步耗盡。振蕩器采用外接32.768kH的晶體，產(chǎn)生的振蕩誤差可通過軟件對(duì)數(shù)字微調(diào)寄存器、模擬微調(diào)寄存器的數(shù)值進(jìn)行調(diào)節(jié)加以修正，避免了外接電阻和電容的離散性 對(duì)精度的影響。4Kb的EEPROM可用于存儲(chǔ)戶數(shù)據(jù)。電路組成及工作原理X1226可與各種類型的的微控制器或微處理器接口，接口方式為串行的I2C接口。其中數(shù)據(jù)總線SDA是一個(gè)雙向引腳，用于輸入或輸出數(shù)據(jù)。其漏極開路輸出在使用過程中需要添加4.710kQ的上拉電阻。本文介紹89C51單片機(jī)與X1226的接口方法，由于 89C51單片機(jī)沒有標(biāo)準(zhǔn)的I2C接口，只能用軟件進(jìn)行模擬。IDAKimC

3、ONLOAD8.R8QaAmosi為了更直觀地看到時(shí)間的變化，采用8位LED數(shù)碼管顯示年、月、日或時(shí)、分、秒，用PS7219A驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管，數(shù)碼管選擇0.5英寸共陰極紅色或綠色 LED數(shù)碼管。由于PS7219A器件內(nèi)含IMP810單片機(jī)監(jiān)控器件，復(fù)位輸出高電平有效，因此在使用51系統(tǒng)時(shí)，無須添加監(jiān)控器件，使用PS7219A的復(fù)位輸出給51單片機(jī)復(fù)位即可，監(jiān)控電壓為4.63V。硬件設(shè)計(jì)原理圖如圖 1所示。在硬件通電調(diào)試過程中，不能用手去觸摸X1226的晶體振蕩器，否則可能會(huì)導(dǎo)致振蕩器停振，恢復(fù)振蕩器起振的方法是關(guān)閉電源（包括備份電源）后重新上電。另外需要說明的是，測(cè)量振蕩器時(shí)，不要用示波器的

4、探頭去測(cè)量X2的振蕩輸岀，應(yīng)該用探頭測(cè)量PHZ/IRQ的振蕩輸岀，以確定是否起振和振蕩頻率是否準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)建議在該腳加一個(gè) 5.1k Q的上拉電阻。軟件設(shè)計(jì)X1226內(nèi)含實(shí)時(shí)時(shí)鐘寄存器（RTC）、狀態(tài)寄存器（SR）、控制寄存器（CONTROL）、報(bào)警寄存器（AlarmO、Alarm1）和客戶存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。由于實(shí)時(shí)時(shí)鐘寄存器和狀態(tài)寄存器需要進(jìn)行頻繁的寫操作，因此其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為易失性SRAM結(jié)構(gòu)。其他寄存器均為 EEPROM結(jié)構(gòu)，寫操作次數(shù)通常在 10萬次以上。X1226初始化程序 框圖如圖2所示，子程序 YS4的作用是延時(shí)4s啟動(dòng)條件子程序SETB SDALCALL YS4SETB SCLLC

5、ALL YS4CLR SDALCALL YS4CLR SCLLCALL YS4RET停止條件子程序：CLR SDALCALL YS4SETB SCLLCALL YS4SETB SDARET寫操作X1226初始化之后，單片機(jī)對(duì) X1226進(jìn)行開始條件的設(shè)置，在寫CCR或EEPROM之前，主機(jī)必須先向狀態(tài)寄存器寫02H，確認(rèn)應(yīng)答信號(hào)，確認(rèn)后寫入06H，再確認(rèn)應(yīng)答信號(hào)。確認(rèn)后啟動(dòng)了寫操作，首先發(fā)送高位地址，然后發(fā)送低位地址。X1226每收到一個(gè)地址字節(jié)后，均會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。在兩個(gè)地址字節(jié)都收到之后，X1226等待8位數(shù)據(jù)。在收到8位數(shù)據(jù)之后，X1226再產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答，然后單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)停止條 件

6、來終止傳送。X1226具有連續(xù)寫入的功能，每收到1字節(jié)后，響應(yīng)一個(gè)應(yīng)答，其內(nèi)部將地址加一。當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到該頁的末尾時(shí)，就自動(dòng)返回到該頁的首地址。這意味著單片機(jī)可從某一頁的任何位置開始向存儲(chǔ)器陣列連續(xù)寫入64字節(jié)，或向CCR連續(xù)寫入8字節(jié)的數(shù)據(jù)。寫入 X1226數(shù)據(jù)子程序：MOV R5,#8SENDL: MOV A, DATASERLC AMOV DATASE, AMOV SDA, CSETB SCLLCALL YS4CLR SCLLCALL YS4DJNZ 血 SEND1RET讀操作在上電時(shí)，16位地址的默認(rèn)值為 OOOOH。X1226初始化操作之后，單片機(jī)對(duì) X1226進(jìn)行開始條件的設(shè)置，在寫

7、CCR或EEPROM之前，主機(jī)必須先向狀態(tài)寄存器寫02H，確認(rèn)應(yīng)答信號(hào)，確認(rèn)后寫入06H，再確認(rèn)應(yīng)答信號(hào)。確認(rèn)后啟動(dòng)了寫操作，首先發(fā)送高位地址，然后發(fā)送低位地址。X1226每收到一個(gè)地址字節(jié)后，均會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。單片機(jī)發(fā)送另一個(gè)開始條件，將R/W位設(shè)置為1，接著接受8位數(shù)據(jù)。單片機(jī)終止讀操作時(shí)，無需等待 X1226的應(yīng)答信號(hào)，單片機(jī)即可設(shè)置停止條件。讀出X1226數(shù)據(jù)子程序：MOVDATAKE, #0SETBSDACLR CREAD1: SETB SCLLCALL YS4MOV C, SDACLR SCLMOV 爲(wèi) DATARERLC AMOV DATARE, ALCALL YS4DJNZ

8、 RREADlRET振蕩器頻率在線補(bǔ)償調(diào)節(jié)X1226集成了振蕩器補(bǔ)償電路，用戶可通過軟件在線對(duì)振蕩器頻率進(jìn)行微調(diào)，這種微調(diào)通常針對(duì)兩種情況。一種情況是在25 C常溫下，對(duì)振蕩器因器件初始精度帶來的頻率偏差進(jìn)行補(bǔ)償；第二種情況是對(duì)因溫度引起的頻率漂移進(jìn)行補(bǔ)償。X1226內(nèi)部設(shè)有數(shù)字微調(diào)寄存器（DTR）和模擬微調(diào)寄存器（ATR），兩個(gè)寄存器均為非易失性寄存器。數(shù)字微調(diào)寄存器具有3位數(shù)字微調(diào)位，調(diào)節(jié)范圍為-30+30X10-6。模擬微調(diào)寄存器具有 6個(gè)模擬微調(diào)位，調(diào)節(jié)范圍為 -37+116 X10-6。對(duì)于因外界環(huán)境溫度變化引起的溫漂補(bǔ)償，要依據(jù)晶體的溫度系數(shù)，在存儲(chǔ)器中建立補(bǔ)償參數(shù)表，不同廠 家晶

9、體的溫度系數(shù)是不一樣的，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊(cè)進(jìn)行選擇。為了能夠?qū)仄M(jìn)行補(bǔ)償，要求系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)溫度傳感器，并盡量讓它靠近X1226，這樣可以真實(shí)地反映振蕩器的溫度，原理圖如圖3所示。單片機(jī)首先通過系統(tǒng)溫度傳感器獲取環(huán)境溫度，并在補(bǔ)償參數(shù)表中獲取對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償值，然后將補(bǔ)償數(shù)據(jù)填寫到相應(yīng)的微調(diào)寄存器中，就能實(shí)現(xiàn)溫漂補(bǔ)償?shù)哪康?。由于X1226具有精密的振蕩器補(bǔ)償功能，因此非常適合于環(huán)境溫度變化較大的應(yīng)用場(chǎng)合，同時(shí)也降低了對(duì)晶體性能參數(shù)的要求下面還為廣大讀者介紹一個(gè)程序：J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J

10、 J J J J J J J;AT89C2051 時(shí)鐘程序;；定時(shí)器T0、T1溢出周期為50MS，T0為秒計(jì)數(shù)用，T1為調(diào)整時(shí)閃爍用, ；P3.7為調(diào)整按鈕，P1 口為字符輸出口，采用共陽顯示管。J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J;中斷入口程序；ORG 0000H ;程序執(zhí)行開始地址LJMP START ;跳到標(biāo)號(hào)START執(zhí)行ORG 0003H ;外中斷0中斷程序入口RETI ;外中斷0中斷返回ORG 000BH ;定時(shí)器T0中斷程序入口LJMP INTT0 ;跳至

11、 INTTO 執(zhí)行ORG 0013H ;外中斷1中斷程序入口RETI ;外中斷1中斷返回ORG 001BH ;定時(shí)器T1中斷程序入口LJMP INTT1 ;跳至 INTT1 執(zhí)行ORG 0023H ;串行中斷程序入口地址RETI ;串行中斷程序返回主程序START: MOV R0,#70H ;清 70H-7AH 共 11 個(gè)內(nèi)存單元MOV R7,#0BH ;CLEARDISP: MOV R0,#00H ;INC R0 ;DJNZ R7,CLEARDISP ;MOV 20H,#00H ;清 20H （標(biāo)志用）MOV 7AH,#0AH ;放入熄滅符數(shù)據(jù)MOV TMOD,#11H ;設(shè) T0、T1

12、為 16 位定時(shí)器MOV TL0,#0B0H ;50MS 定時(shí)初值（T0計(jì)時(shí)用）MOV TH0,#3CH ;50MS 定時(shí)初值MOV TL1,#0B0H ;50MS 定時(shí)初值（T1閃爍定時(shí)用）MOV TH1,#3CH ;50MS 定時(shí)初值SETB EA ;總中斷開放SETB ET0 ;允許TO中斷SETB TRO ;開啟TO定時(shí)器MOV R4,#14H ;1 秒定時(shí)用初值（50MSX 20）START1: LCALL DISPLAY ; 調(diào)用顯示子程序JNB P3.7,SETMM1 ;P3.7 口為0時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)間調(diào)整程序SJMP START1 ;P3.7 口為 1 時(shí)跳回 START1SETMM1

13、: LJMP SETMM ;轉(zhuǎn)到時(shí)間調(diào)整程序 SETMM;1秒計(jì)時(shí)程序;T0中斷服務(wù)程序INTT0: PUSH ACC ;累加器入棧保護(hù)PUSH PSW ;狀態(tài)字入棧保護(hù)CLR ET0 ;關(guān)T0中斷允許CLR TR0 ;關(guān)閉定時(shí)器T0MOV A,#0B7H ;中斷響應(yīng)時(shí)間同步修正ADD A,TL0 ;低8位初值修正MOV TL0,A ;重裝初值（低8位修正值）MOV A,#3CH ;高8位初值修正ADDC A,TH0 ;MOV TH0,A ;重裝初值（高8位修正值）SETB TR0 ;開啟定時(shí)器T0DJNZ R4, OUTT0 ;20次中斷未到中斷退出ADDSS: MOV R4,#14H ;2

14、0 次中斷到（1秒）重賦初值MOV R0,#71H ;指向秒計(jì)時(shí)單元（71H-72H）ACALL ADD1 ;調(diào)用加1程序（加1秒操作）MOV A,R3 ;秒數(shù)據(jù)放入 A（ R3為2位十進(jìn)制數(shù)組合）CLR C ;清進(jìn)位標(biāo)志CJNE A,#60H,ADDMM ;ADDMM: JC OUTT0 ;小于60秒時(shí)中斷退出ACALL CLR0 ;大于或等于60秒時(shí)對(duì)秒計(jì)時(shí)單元清 0MOV R0,#77H ;指向分計(jì)時(shí)單元（76H-77H ）ACALL ADD1 ;分計(jì)時(shí)單元加1分鐘MOV A,R3 ;分?jǐn)?shù)據(jù)放入ACLR C ;清進(jìn)位標(biāo)志CJNE A,#60H,ADDHH ;ADDHH: JC OUTT0

15、 ;小于60分時(shí)中斷退出ACALL CLR0 ;大于或等于60分時(shí)分計(jì)時(shí)單元清 0MOV R0,#79H ;指向小時(shí)計(jì)時(shí)單元（78H-79H）ACALL ADD1 ;小時(shí)計(jì)時(shí)單元加 1小時(shí)MOV A,R3 ;時(shí)數(shù)據(jù)放入 ACLR C ;清進(jìn)位標(biāo)志CJNE A,#24H,HOUR ;HOUR: JC OUTT0 ;小于24小時(shí)中斷退出ACALL CLR0 ;大于或等于24小時(shí)小時(shí)計(jì)時(shí)單元清 0OUTT0: MOV 72H,76H ;中斷退出時(shí)將分、時(shí)計(jì)時(shí)單元數(shù)據(jù)移MOV 73H,77H ;入對(duì)應(yīng)顯示單元MOV 74H,78H ;MOV 75H,79H ;POP PSW ；恢復(fù)狀態(tài)字（出棧）POP

16、 ACC ；恢復(fù)累加器SETB ET0 ;開放T0中斷RETI ;中斷返回閃動(dòng)調(diào)時(shí)程序；T1中斷服務(wù)程序，用作時(shí)間調(diào)整時(shí)調(diào)整單元閃爍指示INTT1: PUSH ACC ;中斷現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)PUSH PSW ;MOV TL1, #0B0H ;裝定時(shí)器T1定時(shí)初值MOV TH1, #3CH ;DJNZ R2,INTT1OUT ;0.3 秒未到退出中斷（50MS中斷6次）MOV R2,#06H ;重裝0.3秒定時(shí)用初值CPL 02H ;0.3秒定時(shí)到對(duì)閃爍標(biāo)志取反JB 02H,FLASH1 ;02H 位為1時(shí)顯示單元熄滅MOV 72H,76H ;02H 位為0時(shí)正常顯示MOV 73H,77H ;MOV 7

17、4H,78H ;MOV 75H,79H ;INTT1OUT:POP PSW ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)POP ACC ;RETI ;中斷退出FLASH1: JB 01H,FLASH2 ;01H 位為1時(shí)，轉(zhuǎn)小時(shí)熄滅控制MOV 72H,7AH ;01H 位為0時(shí)，熄滅符數(shù)據(jù)放入分MOV 73H,7AH ;顯示單元（72H-73H ），將不顯示分?jǐn)?shù)據(jù)MOV 74H,78H ;MOV 75H,79H ;AJMP INTT1OUT ;轉(zhuǎn)中斷退出FLASH2: MOV 72H,76H ;01H 位為1時(shí)，熄滅符數(shù)據(jù)放入小時(shí)MOV 73H,77H ;顯示單元（74H-75H ），小時(shí)數(shù)據(jù)將不顯示MOV 74H,7AH ;

18、MOV 75H,7AH ;AJMP INTT1OUT ;轉(zhuǎn)中斷退出加1子程序ADD1: MOV A,R0 ;取當(dāng)前計(jì)時(shí)單元數(shù)據(jù)到 ADEC R0 ;指向前一地址SWAP A ;A中數(shù)據(jù)高四位與低四位交換ORL A,R0 ;前一地址中數(shù)據(jù)放入 A中低四位ADD A,#01H ;A 力口 1 操作DA A ;十進(jìn)制調(diào)整MOV R3,A ;移入 R3寄存器ANL A,#0FH ;高四位變0MOV R0,A ;放回前一地址單元MOV A,R3 ;取回R3中暫存數(shù)據(jù)INC R0 ;指向當(dāng)前地址單元SWAP A ;A中數(shù)據(jù)高四位與低四位交換ANL A,#0FH ;高四位變0MOV R0,A ;數(shù)據(jù)放入當(dāng)削

19、地址單元中RET ;子程序返回清零程序；對(duì)計(jì)時(shí)單元復(fù)零用CLR0: CLR A ;清累加器MOV R0,A ;清當(dāng)前地址單元DEC R0 ;指向前一地址MOV R0,A ;前一地址單元清 0RET ;子程序返回時(shí)鐘調(diào)整程序;當(dāng)調(diào)時(shí)按鍵按下時(shí)進(jìn)入此程序SETMM: cLR ETO ;關(guān)定時(shí)器 TO中斷CLR TR0 ;關(guān)閉定時(shí)器TOLCALL DL1S ;調(diào)用1秒延時(shí)程序JB P3.7,CLOSEDIS ;鍵按下時(shí)間小于1秒，關(guān)閉顯示（省電）MOV R2,#06H ;進(jìn)入調(diào)時(shí)狀態(tài)，賦閃爍定時(shí)初值SETB ET1 ;允許T1中斷SETB TR1 ;開啟定時(shí)器 T1SET2: JNB P3.7,SE

20、T1 ;P3.7 口為 0 （鍵未釋放），等待SETB 00H ;鍵釋放，分調(diào)整閃爍標(biāo)志置1SET4: JB P3.7,SET3 ;等待鍵按下LCALL DL05S ;有鍵按下，延時(shí) 0.5秒JNB P3.7,SETHH ;按下時(shí)間大于0.5秒轉(zhuǎn)調(diào)小時(shí)狀態(tài)MOV R0,#77H ;按下時(shí)間小于0.5秒加1分鐘操作LCALL ADD1 ;調(diào)用加1子程序MOV A,R3 ;取調(diào)整單元數(shù)據(jù)CLR C ;清進(jìn)位標(biāo)志CJNE A,#60H,HHH ;調(diào)整單元數(shù)據(jù)與 60比較HHH: JC SET4 ;調(diào)整單元數(shù)據(jù)小于 60轉(zhuǎn)SET4循環(huán)LCALL CLR0 ;調(diào)整單元數(shù)據(jù)大于或等于 60時(shí)清0CLR C

21、 ;清進(jìn)位標(biāo)志AJMP SET4 ;跳轉(zhuǎn)至U SET4循環(huán)CLOSEDIS:SETB ET0 ;省電（LED不顯示）狀態(tài)。開 T0中斷SETB TR0 ;開啟T0定時(shí)器（開時(shí)鐘）CLOSE: JB P3.7,CLOSE ;無按鍵按下，等待。LCALL DISPLAY ;有鍵按下，調(diào)顯示子程序延時(shí)削抖JB P3.7,CLOSE ;是干擾返回 CLOSE等待WAITH: JNB P3.7,WAITH ; 等待鍵釋放LJMP START1 ;返回主程序（LED數(shù)據(jù)顯示亮）SETHH: CLR 00H ;分閃爍標(biāo)志清除（進(jìn)入調(diào)小時(shí)狀態(tài)）SETHH1: JNB P3.7,SET5 ;等待鍵釋放SETB

22、01H ;小時(shí)調(diào)整標(biāo)志置1SET6: JB P3.7,SET7 ;等待按鍵按下LCALL DL05S ;有鍵按下延時(shí) 0.5秒JNB P3.7,SETOUT ;按下時(shí)間大于 0.5秒退出時(shí)間調(diào)整MOV R0,#79H ;按下時(shí)間小于0.5秒加1小時(shí)操作LCALL ADD1 ;調(diào)力口 1子程序MOV A,R3 ;CLR C ;CJNE A,#24H,HOUU ;計(jì)時(shí)單元數(shù)據(jù)與 24比較HOUU: JC SET6 ;小于 24 轉(zhuǎn) SET6 循環(huán)LCALL CLR0 ;大于或等于24時(shí)清0操作AJMP SET6 ;跳轉(zhuǎn)至U SET6循環(huán)SETOUT: JNB P3.7,SETOUT1 ;調(diào)時(shí)退出程

23、序。等待鍵釋放LCALL DISPLAY ;延時(shí)削抖JNB P3.7,SETOUT ;是抖動(dòng)，返回 SETOUT再等待CLR 01H ;清調(diào)小時(shí)標(biāo)志CLR 00H ;清調(diào)分標(biāo)志CLR 02H ;清閃爍標(biāo)志CLR TR1 ;關(guān)閉定時(shí)器T1CLR ET1 ;關(guān)定時(shí)器T1中斷SETB TR0 ;開啟定時(shí)器T0SETB ET0 ;開定時(shí)器T0中斷（計(jì)時(shí)開始）LJMP START1 ;跳回主程序SET1: LCALL DISPLAY ;鍵釋放等待時(shí)調(diào)用顯示程序（調(diào)分）AJMP SET2 ;防止鍵按下時(shí)無時(shí)鐘顯示SET3: LCALL DISPLAY ;等待調(diào)分按鍵時(shí)時(shí)鐘顯示用AJMP SET4SET5: LCALL DISPLAY ;鍵釋放等待時(shí)調(diào)用顯示程序（調(diào)小時(shí)）AJMP SETHH1 ;防止鍵按下時(shí)無時(shí)鐘顯示SET7: LCALL DISPLAY ;等待調(diào)小時(shí)按鍵時(shí)時(shí)鐘顯示用AJMP SET6SETOUT1: LCALL DISPLAY ;退出時(shí)鐘調(diào)整時(shí)鍵釋放等待AJMP SETOUT ;防止鍵按下時(shí)無時(shí)鐘顯示顯示程序P3 口作；顯示數(shù)據(jù)在70H-75H單元內(nèi)，用六位LED共陽數(shù)碼管顯示，P1 口輸出段碼數(shù)據(jù), ；掃描控制，每個(gè)