PC機(jī) 實(shí)時時鐘 及其應(yīng)用 轉(zhuǎn)

1、PC機(jī) 實(shí)時時鐘 及其應(yīng)用 轉(zhuǎn)PC機(jī)實(shí)時時鐘及其應(yīng)用(轉(zhuǎn))2010-07-0718:58時代背景:關(guān)于這篇文章的誕生，有些細(xì)節(jié)我還記得，回憶起來也算是有趣，寫出來大家共享。X86架構(gòu)的機(jī)器經(jīng)歷了這許多許多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)不是什么稀罕玩意了，現(xiàn)在說當(dāng)年的PC機(jī)不能記錄時間，每次開機(jī)都需要自己輸入時間、日期，然后一關(guān)機(jī)就丟掉，恐怕很多人都會覺得不可思議，那樣的機(jī)器可怎么用呀!但那時確實(shí)是這樣，正是由于這個原因，后來才出現(xiàn)了本文所說的"多功能卡"，才有了使用MM58167做的實(shí)時時鐘，記得在90年完成民航32路自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)的項目后，受北京某單位委托開發(fā)民航電報終端，我計劃找一個

2、廉價的PC配上相應(yīng)的軟件完成，這上面必須要有這個實(shí)時時鐘，而當(dāng)時，只能用MM58167，記得是在中關(guān)村白頤路馬路東邊麥當(dāng)勞旁邊的一個門市里選的測試樣機(jī)，在對樣機(jī)做測試的過程中，發(fā)現(xiàn)它的實(shí)時時鐘有時會丟失時鐘數(shù)據(jù)，當(dāng)時還沒有互聯(lián)網(wǎng)。找MM58167芯片的資料十分困難，我把那塊多功能版琢磨了很久，終于發(fā)現(xiàn)是上電時順序不精確造成的，于是簡單改了些電路，這塊板子就好了，之所以記得這么清楚，是因?yàn)槟鞘呛苣贻p(20多歲吧)，每次去那家公司，人家都很尊敬我，員工、老板吃盒飯，把我一個人請到邊上的麥當(dāng)勞用餐，當(dāng)時由于找芯片資料困難，公司老板是一位海歸，他說以前他的一篇論文中涉及到了這個芯片，于是專門找到這篇論

3、文拿給我，這篇文章中的很多資料應(yīng)該就出自這篇論文，可惜這篇論文我現(xiàn)在已經(jīng)找不到了，文章結(jié)尾處說的那個程序也已經(jīng)找不到了，之所以把這篇文章又拿出來，是最近發(fā)現(xiàn)這個芯片現(xiàn)在在某些場合還在使用，或者對他們能有點(diǎn)幫助。PC的實(shí)時時鐘在經(jīng)歷了MM58167后，才出現(xiàn)了使用MC146818的CMOS，既有實(shí)時時鐘，又可以記錄其它很多信息，現(xiàn)在146818這個芯片也見不到了，但現(xiàn)在CMOS的寄存器結(jié)構(gòu)和使用方式還是和當(dāng)年使用MC146818時一樣，可能還有人記得這個芯片，但恐怕記得MM58167曾經(jīng)做過PC實(shí)時時鐘的人已經(jīng)不多了。目前，市面上出手的簡易PC機(jī)，多數(shù)要配有一塊多功能卡，該卡除具備軟驅(qū)接口、串行

4、口和并行口外，還有一篇實(shí)時時鐘芯片MM58167A，該芯片使PC機(jī)具備了實(shí)時時鐘功能，但關(guān)于該芯片的資料及其應(yīng)用方法的介紹卻很少，盡管有應(yīng)用程序timer 支持該芯片的設(shè)置及使其和系統(tǒng)時鐘相連，但用戶在開發(fā)應(yīng)用時仍不免感到不便，現(xiàn)將本人在使用該芯片的過程中的體會介紹給大家，希望能對廣大PC用戶有所幫助。一、MM58167A的功能及特點(diǎn)MM58167A是一個雙列直插式的24腳CMOS大規(guī)模集成電路芯片，其引腳圖見圖1，正常情況下，該芯片由+5V供電，一旦電源掉電，23腳POWERDOWN將出現(xiàn)邏輯0，此時，MM58167A將切斷和外界的信號通訊，使其出于高阻抗?fàn)顟B(tài)，工作在低功耗狀態(tài)，使其內(nèi)部計數(shù)

5、器繼續(xù)計時，此時，只需一3V電池供電即可。圖1MM58167A有5條地址線，可選擇32個寄存器，但實(shí)際上MM58167A僅使用了24個寄存器，其地址及功能如下:地址功能00h計數(shù)器-1/1000秒01h計數(shù)器-1/100秒和1/10秒02h計數(shù)器-秒03h計數(shù)器-分04h計數(shù)器-時05h計數(shù)器-星期幾06h計數(shù)器-日07h計數(shù)器-月08h鎖存器-1/1000秒09h鎖存器-1/100秒和1/10秒0ah鎖存器-秒0bh鎖存器-分0ch鎖存器-時0dh鎖存器-星期幾0eh鎖存器-日0fh鎖存器-月10h中斷狀態(tài)寄存器11h中斷控制寄存器12h計數(shù)器復(fù)位13h鎖存器復(fù)位14h狀態(tài)位15h"

6、;GO"命令16h等待中斷中斷控制寄存器和中斷狀態(tài)寄存器為一對寄存器，前者為只寫寄存器，后者為只讀寄存器，中斷狀態(tài)寄存器的每一位對應(yīng)一種中斷方式，同樣，中斷控制寄存器的每一位控制一種中斷方式，其意義見圖2:圖2二、MM58167A的應(yīng)用1、在PC機(jī)上查找MM58167A的端口地址MM58167A常用的端口地址為:0240h、02c0h、0340h我們可以用這個方法查找:相對于基地址的第二個位置為秒計數(shù)器，讀該地址應(yīng)返回一個0-59之間的BCD碼，如返回一0ffh，一般表明該地址與硬件無關(guān)，若讀出值符合以上規(guī)律，多次讀值此值還在向前走，則通常可以確定該地址為MM58167A的基地址。目

7、前市面上的多功能卡大多地址為240h和340h可變。2、使用實(shí)時時鐘MM58167A的所有計數(shù)器和鎖存器均以BCD碼計數(shù)，以下程序?qū)M58167A的計數(shù)器設(shè)定成3月12日11:32movdx,252hmoval,0ffhoutdx,al;計數(shù)器復(fù)位movdx,243hmoval,32houtdx,al;分計數(shù)器incdxmoval,11houtdx,al;小時計數(shù)器incdxincdxmoval,12houtdx,al;日計數(shù)器incdxmoval,3outdx,al;月計數(shù)器MM58167A的有些計數(shù)器是不檢查數(shù)據(jù)的合法性的，讀者可以將其設(shè)為13月40日30:59，然后用debug觀察其走

8、時，當(dāng)分計數(shù)器變?yōu)?后，時間將變?yōu)?3月41日31:00，所以在給MM58167A設(shè)初始值時，一定要用軟件檢查其合法性。MM58167A的另一個問題是本身不會計算星期，其星期計數(shù)器只會從1-7循環(huán)技術(shù)，計算星期是比較繁瑣的，最簡單的辦法是利用DOS的功能調(diào)用，如下面一段程序:假定子程序bcdbin可將al中的BCD碼換算成二進(jìn)制碼。movdx,246hinal,dx;MM58167A中的日callbcdbinpushaxincdxinal,dx;MM58167A中的月callbcdbinmovdh,alpopaxmovdl,almovcx,1992;1992年movah,2bhint21h;設(shè)

9、定DOS日期movah,2ahint21h;讀DOS日期;DOS返回的星期正好也為一個1-7的數(shù)字movdx,245houtdx,al;AL為DOS返回的星期MM58167A本身有中斷功能，遺憾的是多功能卡上均未使用該中斷功能，由于無法使用中斷功能因而該芯片上的鎖存器也就沒有作用，正巧該芯片上缺少一個年計數(shù)器，我們可以利用鎖存器模擬一個年計數(shù)器。下面這段程序，把年放在1/100秒鎖存器中，把上次調(diào)用改程序時的月放在1/1000秒鎖存器中，每次調(diào)用該程序是，若現(xiàn)在月小于上次月，則認(rèn)為已走過一年，將年加1.movdx,247hinal,dxmovbl,alincdxinal,dxcmpbl,alj

10、acont1incdxinal,dxaddal,1daaoutdx,alcont1:movdx,248hmoval,bloutdx,al要使用實(shí)時時鐘，最簡單的辦法是編一段程序，該程序讀出MM58167A的數(shù)據(jù)，然后用此數(shù)據(jù)設(shè)定DOS的日歷時鐘，但僅僅這樣做，則使用DOS的time和date命令并不能修改MM58167A的時間，因此還應(yīng)適當(dāng)修改DOS有關(guān)功能調(diào)用并使其常駐內(nèi)存;還有一種方法就是編一個設(shè)備驅(qū)動程序，每次啟動DOS時將其安裝，也可達(dá)到同樣的目的。三、其它功能MM58167A有一個"GO"命令寄存器，該寄存器為只寫寄存器，起同步作用，當(dāng)對頻率較低的計數(shù)器，如月、日

11、、星期、時、分設(shè)置了初值以后，可以用"GO"命令來啟動MM58167A，"GO"命令可同時對1/1000秒、1/100秒、1/10秒和秒寄存器進(jìn)行清0，從而使MM58167A在預(yù)置的精確時間下開始計數(shù)，請看下面程序:movdx,255h;"GO"命令寄存器moval,0ffhoutdx,almovdx,240h;1/1000秒寄存器inal,dxmovcl,alincdx;1/100秒寄存器inal,dxincdxinal,dxmovch,alincdx;秒寄存器inal,dx在debug下運(yùn)行此程序會看到cl(1/1000秒寄存器)，ch(1/100秒寄存器和1/10秒寄存器)，al(秒寄存器)都為0四、結(jié)束語以上介紹了MM58167A的基本使用方法，用作一般的實(shí)時時鐘，這些只是已經(jīng)足夠了;根據(jù)需要讀者還可開發(fā)出一些特殊的用途，如在其鎖存器中存一些特定信息