基于時(shí)鐘芯片PCF8583的DSP軟硬件實(shí)現(xiàn)

1、基于時(shí)鐘芯片PCF8583的DSP軟硬件實(shí)現(xiàn)             基于時(shí)鐘芯片PCF8583的DSP軟硬件實(shí)現(xiàn)劉建華，亢海偉，吳瑰麗，張建成，張福生（石家莊鐵道學(xué)院電氣工程系，河北石家莊050043）摘要：介紹PCF8583的應(yīng)用技術(shù)和它與TMS320LF2407的接口及相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：I2C總線；實(shí)時(shí)時(shí)鐘；數(shù)字信號(hào)處理器Implementation of DSPBased on Realtime Clock PCF8583LIUJianhua，KANGHaiwe

2、i，WUGuili，ZHANGJiancheng，ZHANGFusheng（Department of Electrical Engineering，Shijiazhuang Railway Institute，Shijiazhuang 050043，China）Abstract：This articleintroduced PCF8583s application，theinterface ofit and TMS320LF2407A，and gave the softwareKeywords：I2Cbus；realtime clock；DSPPCF8583是一款能精確到百分之一秒的時(shí)鐘芯片

3、，應(yīng)用它能提高CPU的工作效率。本文介紹利用C語言和宏，用TMS320LF2407通用的雙向IO口模擬I2C總線的時(shí)序，完成時(shí)鐘芯片PCF8583的初始化和讀寫的實(shí)現(xiàn)過程。1I2C總線技術(shù)I2C總線（InterIntegrated Circuit芯片間通信總線）是Philips公司開發(fā)的兩線制串行通訊接口。只用一根串行時(shí)鐘線SCL和一根串行數(shù)據(jù)線SDA，將各種支持I2C總線的器件連接起來，它的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)400kbps。2實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片PCF8583PCF8583是帶I2C總線、低功耗的多功能時(shí)鐘日歷芯片，具有對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)和可編程鬧鐘、定時(shí)及中斷功能，且有閏年補(bǔ)償及寬

4、工作電壓（256V），具有12和24小時(shí)制式和256字節(jié)的RAM，內(nèi)部有自動(dòng)字節(jié)地址增量寄存器、32768kHz的振蕩器、分頻器、上電復(fù)位電路和I2C總線接口電路。PCF8583有8條引腳，功能如下：VCC、VSS：電源的正負(fù)極輸入端；SCL：串行時(shí)鐘輸入端，用于控制數(shù)據(jù)的輸入與輸出；SDA；串行數(shù)據(jù)輸入、輸出復(fù)用腳；OSCI：晶振輸入；OSCO：晶振輸出；A0：地址選擇輸入，接相應(yīng)的高低電平作為器件地址；INT：開漏極中斷輸出（低有效）。PCF8583的核心部分是計(jì)數(shù)器，可由控制狀態(tài)寄存器設(shè)置為32768kHz、52Hz時(shí)鐘方式或事件計(jì)數(shù)方式。控制狀態(tài)寄存器地址為RAM空間的00h，主器件通

5、過I2C總線對(duì)其讀寫。PCF8583 RAM的前8個(gè)字節(jié)00h07h是可尋址的8位并行寄存器，第一個(gè)寄存器是控制狀態(tài)寄存器，01h07h分別是時(shí)鐘、日歷單元（以BCD碼存放），08h是鬧鐘控制寄存器，09h0fh分別是百分之一秒鬧、秒鬧、分鬧、時(shí)鬧、日鬧、月鬧和按設(shè)定時(shí)間鬧單元，當(dāng)不用鬧鐘功能時(shí)，08h0fh可作為用戶RAM。（1）控制狀態(tài)寄存器    D7：停止計(jì)數(shù)標(biāo)志。0：對(duì)脈沖計(jì)數(shù)；1：停止計(jì)數(shù)，復(fù)位分頻器。    D6：保持上一次計(jì)數(shù)標(biāo)志。0：計(jì)數(shù)；1：存儲(chǔ)并保持上一位計(jì)數(shù)值。D5、D4：功能模式選擇位。00：時(shí)鐘模式，晶振頻

6、率為32768kHz；01：時(shí)鐘模式，晶振頻率為50Hz。D3：屏蔽標(biāo)志。1：?jiǎn)卧?5H和06H部分位（年、周）被屏蔽，讀出的是日、月計(jì)數(shù)值；0：?jiǎn)卧?5H和06H位可全部讀出。D2：鬧鐘使能位。0：禁止鬧鐘；1：使能鬧鐘。D1：起鬧標(biāo)志。D0：時(shí)鐘標(biāo)志。3F2407的寄存器及其與PCF8583的硬件接口TMS320LF2407所有IO和復(fù)用引腳功能可通過9個(gè)16位控制寄存器來設(shè)置，即IO口復(fù)用控制寄存器MCRx（其中xA，B，C，MCRA寄存器對(duì)應(yīng)IOPA口和IOPB口，依此類推）和數(shù)據(jù)與方向控制寄存器PyDATDIR(其中y=A,B,C,D,E,R,PADATDIR寄存器對(duì)應(yīng)IOPA口，依

7、此類推）。下面以IOPA口和IOPB口為例，說明一下這兩個(gè)寄存器。I/O口復(fù)用控制寄存器MCRA:控制選擇IOPA口和IOPB口作為基本功能或通用IO引腳功能。 IO端口A數(shù)據(jù)與方向控制寄存器PADATDIR：作為通用IO引腳功能時(shí)，用來控制雙向IO口的數(shù)據(jù)傳輸方向。 如圖1所示，TMS320LF2407A的通用IO口IOPA1和IOPA2分別控制PCF8583的SCL和SDA。由于TMS320LF2407A的IO口內(nèi)部有上拉電阻，外部不需上拉電阻。如INT引腳空閑，必須用上拉電阻把它拉高，否則時(shí)鐘不能正常工作。 4軟件設(shè)計(jì)在程序中，主要通過設(shè)置IO口復(fù)用控制寄存器MCRA的相應(yīng)位（位1和位2

8、為0），把IOPA1和IOPA2設(shè)置為通用的IO口，通過改變IO端口A數(shù)據(jù)與方向控制寄存器PADATDIR相應(yīng)位（位9和位10）控制雙 向IO口的數(shù)據(jù)傳輸方向。為了提高程序的可移植性和執(zhí)行速度，作者采用C語言和宏實(shí)現(xiàn)對(duì)TMS320LF2407的IO口操作。注意到PCF8583自身的特點(diǎn)，初始化PCF8583時(shí)，要把狀態(tài)控制寄存器的最高位置1，在此期間時(shí)鐘停走；初始化完畢后把該位清0，使時(shí)鐘運(yùn)行。在讀取時(shí)間時(shí)，把狀態(tài)控制寄存器的次高位置1，讀取完畢后把該位清0。另外，通過軟件克服該時(shí)鐘芯片只能計(jì)數(shù)四年的缺點(diǎn)。在作者參與研制的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，該時(shí)鐘芯片定時(shí)準(zhǔn)確，運(yùn)行良好，以下是讀寫該時(shí)鐘芯片的程序。