時鐘 單片機 DS12C887

1 器件特性
DS12C887 實時時鐘芯片功能豐富，可以用來直接代替IBM PC 上的時鐘日歷芯片
DS12887，同時，它的管腳也和MC146818B、DS12887 相兼容。
由于DS12C887 能夠自動產生世紀、年、月、日、時、分、秒等時間信息，其內部又

增加了世紀寄存器，從而利用硬件電路解決子“千年”問題；DS12C887 中自帶有鋰電
池，外部掉電時，其內部時間信息還能夠保持10 年之久；對于一天內的時間記錄，有12

小時制和24 小時制兩種模式。在12 小時制模式中，用AM和PM 區分上午和下午；時間

的表示方法也有兩種，一種用二進制數表示，一種是用BCD 碼表示；DS12C887 中帶有

128 字節RAM，其中有11 字節RAM用來存儲時間信息，4 字節RAM用來存儲DS12C887

的控制信息，稱為控制寄存器，113 字節通用RAM 使用戶使用；此外用戶還可對DS12C887

進行編程以實現多種方波輸出，并可對其內部的三路中斷通過軟件進行屏蔽。

2 引腳功能
DS12C887 的引腳排列如圖1 所示，各管腳的功能說明如下：
GND、VCC：直流電源，其中VCC 接+5V 輸入，GND 接地，當VCC 輸入為+5V 時，用
戶可以訪問DS12C887 內RAM 中的數據，并可對其進行讀、寫操作；當VCC 的輸入小于
+4.25V 時，禁止用戶對內部RAM 進行讀、寫操作，此時用戶不能正確獲取芯片內的時間信
息；當VCC 的輸入小于+3V 時，DS12C887 會自動將電源發換到內部自帶的鋰電池上，以保證
內部的電路能夠正常工作。
MOT：模式選擇腳，DA12C887 有兩種工作模式，即Motorola 模式和Intel 模式，當MOT
接VCC 時，選用的工作模式是Motorola 模式，當MOT 接GND 時，選用的是Intel 模式。本
文主要討論Intel 模式。
SQW：方波輸出腳，當供電電壓VCC 大于4.25V 時，SQW腳可進行方波輸出，此時用
戶可以通過對控制寄存器編程來得到13 種方波信號的輸出。
AD0～AD7：復用地址數據總線，該總線采用時分復用技術，在總線周期的前半部分，出
現在AD0～AD7 上的是地址信息，可用以選通DS12C887 內的RAM，總線周期的后半部分出
現在AD0～AD7 上的數據信息。
AS：地址選通輸入腳，在進行讀寫操作時，AS 的上升沿將AD0～AD7 上出現的地址信
息鎖存到DS12C887 上，而下一個下降沿清除AD0～AD7 上的地址信息，不論是否有效，
DS12C887 都將執行該操作。
DS/RD：數據選擇或讀輸入腳，該引腳有兩種工作模式，當MOT 接VCC 時，選用
Motorola 工作模式，在這種工作模式中，每個總線周期的后一部分的DS 為高電平，被稱為數
據選通。在讀操作中，DS 的上升沿使DS12C887 將內部數據送往總線AD0～AD7 上，以供外
部讀取。在寫操作中，DS 的下降沿將使總線AD0～AD7 上的數據鎖存在DS12C887 中；當
MOT 接GND 時，選用Intel 工作模式，在該模式中，該引腳是讀允許輸入腳，即Read
Enable。
R/W：讀/寫輸入端，該管腳也有2 種工作模式，當MOT 接VCC 時，R/W工作在
Motorola 模式。此時，該引腳的作用是區分進行的是讀操作還是寫操作，當R/W 為高電平時
為讀操作，R/W為低電平時為寫操作；當MOT 接GND 時，該腳工作在Intle 模式，此時該作
為寫允許輸入，即Write Enable。
CS：片選輸入，低電平有效。
IRQ：中斷請求輸入，低電平有效，該腳有效對DS12C887 內的時鐘、日歷和RAM 中的
內容沒有任何影響，僅對內部的控制寄存器有影響，在典型的應用中，RESET 可以直接接
VCC，這樣可以保證DS12C887 在掉電時，其內部控制寄存器不受影響。
在DS12C887 內有11 字節RAM用來存儲時間信息，4 字節用來存儲控制信息，其具體垢
地址及取值如表1 所列。
由表1 可以看出：DS12C887 內部有控制寄存器的A-B 等4 個控制寄存器，用戶都可以在
任何時候對其進行訪問以對DS12C887 進行控制操作。
表1 DS12C887 的存儲功能
取值范圍
地 址 功 能 取值范圍十進制數
二進制 BCD碼
0 秒 0～59 00～3B 00～59
1 秒鬧鈴 0～59 00～3B 00～59
2 分 059 00～3B 00～59
3 分鬧鈴 0～59 00～3B 00～59
12 小時模式 0～12 01～0C AM，
81～8C PM
01～12AM，
4 81～92PM
24 小時模式 0～23 00～17 00～23
時鬧鈴，12 小時制 1～12 01～0C AM，
81～8C PM
01～12AM，
5 81～92PM
時鬧鈴，24 小時制 0～23 00～17 00～23
6 星期幾（星期天=1） 1～7 01～07 01～07
7 日 1～31 01～1F 01～31
8 月 1～12 01～0C 01～12
9 年 0～99 00～63 00～99
10 控制寄存器A
11 控制寄存器B
12 控制寄存器C
13 控制寄存器D
50 世紀 0～99 NA 19，20
3 應用
在各種設備、家電、儀器、工業控制系統中，可以很容易地用DS12C887 來組成時間獲取
單元，以實現各種時間的獲取。圖2 是用8031 單片機和DS12C887 構成的時間獲取電路圖，
其中DS12C887 的基地址為7F00H，相應的程序采用C51 語言編寫（以Intel 工作模式為
例）。
由8031 單片機和DS12C887 構
成的時間獲取電路的初始化程序如
下：
XBYTE[0x7F00+0x0B]=0x82;XBYTE[0x7F00+0x0A]=0xA0;
XBYTE[0x7F00+0x0A]=0x20;XBYTE[0x7F00+0x0B]=0x02;

以下均獲取時間程序：
unsigned char data t-century;
unsigned char data t-year;
unsigned char data t-month;
unsigned char data t-date;
unsigned char data t-week;
unsigned char data t-hour;
unsigned char data t-minute;
unsigned char data t-second;
if((XBYTE[7F00+0x0A]&0x80)!=0){
t-century=XBYTE[0x7F00+0x32];
t-year=XBYTE[Ox7F00+0x09];
t-month=XBYTE[Ox7F00+0x08];
t-date=XBYTE[Ox7F00+0x07];
t-week=XBYTE[Ox7F00+0x06];
t-hour=XBYTE[Ox7F00+0x04];
t-minute=XBYTE[DS12887+0x02];
t-second=XBYTE[Ox7F00+0x00]；}
4 結束語
Dallas 公司的時鐘日歷芯片DS12C887 功能豐富，使用簡單，可能性高，是時間產生電路
的良好選擇。