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基于時鐘芯片PCF8583的DSP軟硬件實現(xiàn)

基于時鐘芯片PCF8583的DSP軟硬件實現(xiàn)

作者:佚名來源:不詳錄入:jdzj868 更新時間：2009-6-5 9:16:02 點擊數(shù)：2

【字體：

】

摘　要：介紹PCF8583的應用技術和它與TMS320LF2407的接口及相應的軟件設計。
　　關鍵詞：I²C總線；實時時鐘；數(shù)字信號處理器

　　PCF8583是一款能精確到百分之一秒的時鐘芯片，應用它能提高CPU的工作效率。本文介紹利用C語言和宏，用TMS320LF2407通用的雙向I／O口模擬I2C總線的時序，完成時鐘芯片PCF8583的初始化和讀寫的實現(xiàn)過程。

1　I²C總線技術
　　I²C總線（Inter－Integrated 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400kbps。

2　實時時鐘芯片PCF8583
　　PCF8583是帶I²C 總線、低功耗的多功能時鐘／日歷芯片，具有對年、月、日、星期、時、分、秒的計時和可編程鬧鐘、定時及中斷功能，且有閏年補償及寬工作電壓（2． 5～6V），具有12和24小時制式和256字節(jié)的RAM，內(nèi)部有自動字節(jié)地址增量寄存器、32．768kHz的振蕩器、分頻器、上電復位電路和I2C總線接口電路。PCF8583有8條引腳，功能如下：
　　VCC、VSS：電源的正負極輸入端；SCL：串行時鐘輸入端，用于控制數(shù)據(jù)的輸入與輸出；SDA；串行數(shù)據(jù)輸入、輸出復用腳；OSCI：晶振輸入； OSCO：晶振輸出；A0：地址選擇輸入，接相應的高低電平作為器件地址；INT：開漏極中斷輸出（低有效）。
　　PCF8583的核心部分是計數(shù)器，可由控制狀態(tài)寄存器設置為32．768kHz、52Hz時鐘方式或事件計數(shù)方式。控制狀態(tài)寄存器地址為RAM空間的00h，主器件
通過I²C 總線對其讀寫。PCF8583 RAM的前8個字節(jié)00h～07h是可尋址的8位并行寄存器，第一個寄存器是控制／狀態(tài)寄存器，01h～07h分別是時鐘、日歷單元（以BCD碼存放）， 08h是鬧鐘控制寄存器，09h～0fh分別是百分之一秒鬧、秒鬧、分鬧、時鬧、日鬧、月鬧和按設定時間鬧單元，當不用鬧鐘功能時，08h～0fh可作為用戶RAM。

　�。�1）控制狀態(tài)寄存器

D7：停止計數(shù)標志。0：對脈沖計數(shù)；1：停止計數(shù)，復位分頻器。
D6：保持上一次計數(shù)標志。0：計數(shù)；1：存儲并保持上一位計數(shù)值�！　�
　　D5、D4：功能模式選擇位。00：時鐘模式，晶振頻率為32．768kHz；
01：時鐘模式，晶振頻率為50Hz。
　　D3：屏蔽標志。1：單元05H和06H部分位（年、周）被屏蔽，讀出的是日、月計數(shù)值；0：單元05H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：起鬧標志。D0：時鐘標志。

3　F2407的寄存器及其與PCF8583的硬件接口
　　TMS320LF2407所有I／O和復用引腳功能可通過9個16位控制寄存器來設置，即I／O口復用控制寄存器MCRx（其中x＝A，B，C， MCRA寄存器對應IOPA口和IOPB口，依此類推）和數(shù)據(jù)與方向控制寄存器PyDAT－DIR(其中y=A,B,C,D,E,R,PADATDIR寄存器對應IOPA口，依此類推）。下面以IOPA口和IOPB口為例，說明一下這兩個寄存器。
　　I/O口復用控制寄存器MCRA:控制選擇IOPA口和IOPB口作為基本功能或通用I／O引腳功能。

　　
　　I／O端口A數(shù)據(jù)與方向控制寄存器PADATDIR：作為通用I／O引腳功能時，用來控制雙向I／O口的數(shù)據(jù)傳輸方向。

　　如圖1所示，TMS320LF2407A的通用I／O口IOPA1和IOPA2分別控制PCF8583的SCL和SDA。由于TMS320LF2407A的I／O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，否則時鐘不能正常工作。

4　軟件設計
　　在程序中，主要通過設置I／O口復用控制寄存器MCRA的相應位（位1和位2為0），把IOPA1和IOPA2設置為通用的I／O口，通過改變I／O端口A數(shù)據(jù)與方向控制寄存器PADATDIR相應位（位9和位10）控制雙向I／O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語言和宏實現(xiàn)對TMS320LF2407的I／O口操作。注意到PCF8583自身的特點，初始化 PCF8583時，要把狀態(tài)控制寄存器的最高位置1，在此期間時鐘停走；初始化完畢后把該位清0，使時鐘運行。在讀取時間時，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，通過軟件克服該時鐘芯片只能計數(shù)四年的缺點。在作者參與研制的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，該時鐘芯片定時準確，運行良好，以下是讀寫該時鐘芯片的程序。
　
　
　