【正文】 8/ 813L/813M系列 SP705/706/707/708/813L/813M系列微處理器 （ μP） 監(jiān)控器 ，包含一個看門狗定時器 ， 一個 μP復(fù)位模塊 ， 一個供電失敗比較器 ， 及一個手動復(fù)位輸入模塊 。 具有精確的電源監(jiān)控 、 去抖動的手動復(fù)位輸入 、 看門狗定時器 （ IMP705/706） 、 200ms復(fù)位脈沖寬度 、 高電平有效的復(fù)位輸出 （ IMP707/708/813L） 等 。 引腳圖如下圖所示 。 系統(tǒng)監(jiān)控芯片 （ 也稱處理器監(jiān)控芯片 μP ） ： 可實現(xiàn)實時監(jiān)控電源電壓 、 看門狗定時輸出 、 備份電池切換 、 系統(tǒng)復(fù)位等功能 。 軟件 “ 看門狗 ” 是利用單片機內(nèi)部空閑的定時器 /計數(shù)器實現(xiàn)的 ， 其特點是無需外加硬件電路 ， 但占用片內(nèi)定時器 /計數(shù)器資源 。 其特點是監(jiān)控功能強 ， 可靠性高 ， 外圍元件少 ，監(jiān)控電路簡單 ， 體積小 。 3． DS12C887的初始化編程 （ 見教材 ） 系統(tǒng)監(jiān)控芯片的擴展 為了提高單片機應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾性能 ， 可外擴電源監(jiān)控電路 、 看門狗 、系統(tǒng)監(jiān)控芯片等 。 （ 1） 每日一次報警 。 （ 5） 狀態(tài)寄存器 B中的 SET位置 0， 芯片開始計時工作 。 DS12C887的應(yīng)用舉例 1． DS12C887的初始化設(shè)置 （ 1） 禁止芯片內(nèi)部的更新周期操作 （ 寄存器 B中的 SET位置 1 ） ， （ 2） 初始化時標參數(shù)寄存器 （ 00H～ 09H單元 ） 和狀態(tài)寄存器 A， （ 3） 清除寄存器 C中的 PF、 AF、 UF標志位 。 其他的引腳與單片機的連接如下圖所示 。在 UIP位從低變高到 244μs后 ， 芯片將開始其更新周期 ， 到 UIP位為低電平時 ， 則利用 244μs的間隔時間去讀取時標信息 。 避開更新周期內(nèi)訪問時標寄存器的方案： （ 1） 利用更新周期結(jié)束發(fā)出的中斷 ， 提醒 CPU將有 998ms左右的時間去獲取有效的數(shù)據(jù) 。 更新周期的基本功能為： （ 1） 刷新各個時標寄存器的內(nèi)容 ， 同時 ， 秒時標寄存器內(nèi)容加 1， 并檢查其他時標寄存器內(nèi)容是否有溢出 ， 如有溢出則相應(yīng)的日 、 月 、 年進位 。該寄存器的其他各位均為廠家保留位，讀出值始終為零，不允許用戶向這些位寫入數(shù)據(jù)。 控制寄存器 D只有 VRT位可用，該位用于指示芯片內(nèi)鋰電池的工作狀態(tài)。 D0～ D3位： 保留標志位。 PF, AF, UF位： 周期中斷 、 報警中斷 、 更新結(jié)束中斷標志位 。 （ 2） 控制寄存器 C（ 地址為 xx0CH） 控制寄存器 C控制字的格式如下表所示 。 24/12位： 24/12小時模式設(shè)置位 。 SQWE位： 方波輸出允許位 。 其中： SET位： 更新周期 /芯片停止工作選擇位 。 各種不同的組合可以產(chǎn)生不同的輸出 。 DV0～ DV2： 芯片內(nèi)部振蕩器 RTC控制位 。 （ 1） 狀態(tài) 控制寄存器 A（ 地址為 xx0AH） 控制寄存器 A控制字的格式如下表所示 。 NC：空引腳 。 ：中斷請求輸出線 。 ：讀數(shù)據(jù)控制輸入 。 AS：地址鎖存 。 SQW：方波輸出 ， 通過對控制寄存器 A編程 ， 有 13種方波信號的輸出 。 24腳 DIP封裝 ， 其引腳如下圖所示 。 （ 6）功耗低、外圍接口簡單、精度高、工作穩(wěn)定可靠，可廣泛用于各種需要較高精度的實時時鐘場合中。 （ 5）工作電壓為 ～ ，工作電流為 7～ 15mA。 （ 4）可以選擇 Motorola和 Intel總線時序。時間可用二進制數(shù)和 BCD碼表示。 DS12C887的結(jié)構(gòu)及工作原理 DS12C887是美國 Dallas公司生產(chǎn)的實時日歷時鐘芯片，采用 CMOS技術(shù)，與 MC146818B和 DS1287管腳兼容，特點如下： （ 1）具有秒、分、時、星期、日、月、年計數(shù)功能，有 12小時制和 24小時制兩種模式。 其電壓為 ～ 6V。 4. X1203 X1203是一個帶時鐘 /日歷和兩個鬧鐘 （ 報警 ） 的實時時鐘芯片 。 總線工作電壓為 ～ 。 時鐘芯片概述 3. M41T50/60/65 M41T50/60/65 STM公司的實時時鐘產(chǎn)品 ， 具有尺寸小 、 功耗低 （ 電源電壓為 ， 工作電流為 350?A， 待機電流小于 650nA ） 等特點 。工作電流小 （ 幾 ?A ） 。 2. MC146818 MC146818是 Motorola公司生產(chǎn)的時鐘芯片 。 1． DS1302 DS1302是美國達拉斯 （ Dallas） 半導(dǎo)體公司推出的一種高性能 、低功耗 、 帶 RAM的實時時鐘芯片 ， 它可以對年 、 月 、 日 、 星期 、 時 、分 、 秒進行計時 ， 且具有閏年補償功能 。 （ 3） GPS時鐘： 由全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)提供 。 （ 2） 硬件時鐘： 由硬件時鐘芯片實現(xiàn) ， 其特點是計時精確 ， 不占用 CPU資源 ， 擴展電路簡單 。 時鐘芯片的擴展 實現(xiàn)實時時鐘的方法： （ 1） 軟件時鐘： 由軟件計時實現(xiàn) 。通信的時序方式可由所設(shè)計的軟件自由決定，形式靈活多樣。其特點是 CPLD/FPGA中的接口邏輯無需遵循單片機內(nèi)固定總線方式的讀 /寫時序。 1INT MCS51以總線方式工作 ， CPLD/FPGA與 MCS51系列單片機接口采用 VHDL電路設(shè)計 ， 其總線接口邏輯的外部接口如下圖所示 。 其特點是速度快 ， 節(jié)省 CPLD芯片的 I/O口線 ， 單片機編程簡捷 ， 控制可靠 ， 易于擴展 SRAM或 ROM（ 通過 CPLD/FPGA 中 的 邏 輯 切 換 ） 。 以此兩類器件相結(jié)合的電路結(jié)構(gòu)在許多高性能儀器儀表和電子產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用 。 啟動定時器 （ 0C2H=1100 0010B） RET END 可編程邏輯器件（ PLD）擴展 在功能上 ， 單片機與大規(guī)模 CPLD（ Complex Programmable Logic Device， 復(fù)雜可編程邏輯器件 ） 有很強的互補性 。 數(shù)據(jù)指針指向控制字寄存器 MOV A, 0C2H 。 設(shè)定時器方式為連續(xù)方波 （ 40H=0100 0000B） MOVX DPTR, A 。 低 8位初值裝入 INC DPTR 。 指向定時器低 8位 MOV A, 64H 。 指向下一個 CPU內(nèi)部 RAM單元 CJNE R0, 50H， LP 。 數(shù)據(jù)從累加器 A送 8155內(nèi)部 RAM單元 INC DPTR 。 數(shù)據(jù)指針指向 8155內(nèi)部 RAM單元 LP: MOV A, R0 。 解：程序如下： ORG 1000H MOV R0, 40H 。 上頁圖中 RAM和各端口的地址為： RAM字節(jié)地址范圍： 7E00H～ 7EFFH；命令 /狀態(tài)寄存器：7F00H； PA口： 7F01H； PB口： 7F02H； PC口： 7F03H；定時器低 8位寄存器： 7F04H；定時器高 8位寄存器： 7F05H。分頻應(yīng)用時，初值若為偶數(shù)，則輸出等占空比方波；若為奇數(shù)，則正半周多一個脈沖周期。 如果定時器 /計數(shù)器在運行中要改換新的時間常數(shù)，必須先裝入 ③ 新的初值 ,然后再發(fā)送一次啟動命令 ,即寫入： M2, M1=11。 ② 啟動定時器 /計數(shù)器。 M2， M1 定義定時 /計數(shù)器從 TIMEROUT輸出信號的形式： M2， M1=00 輸出單個方波 M2， M1=01 輸出連續(xù)方波 M2， M1=01 輸出單個脈沖 M2， M1=01 輸出連續(xù)脈沖 計數(shù)開始 計數(shù)結(jié)束 常常用作分頻器(自動重裝初值 ) 常常用作分頻器(自動重裝初值 ) 負脈沖寬度約等于輸入 TI的時鐘周期 單方波寬度約等于初值的一半 定時器 /計數(shù)器的使用（初始化）： ① 對 (04H)(05H)寄存器裝入 14位初值和輸出信號形式。格式如下圖所示。 （ 4） 定時器 /計數(shù)器 8155芯片內(nèi)有一個 14位的減法計數(shù)器，可對輸入脈沖進行減法計數(shù)，它可以在 0002H～ 3FFFH之間選擇計數(shù)器初值，TIMER IN為定時器時鐘輸入引腳， TIMER OUT為定時器輸出引腳，可輸出方波、脈沖等信號。 8155的狀態(tài)字格式如下圖所示。 （ 3）命令 /狀態(tài)寄存器 8155芯片的命令 /狀態(tài)寄存器物理上只有一個端口地址 ，對該端口寫操作 ， 命令字被寫入命令寄存器；對該端口讀操作 ，則從狀態(tài)寄存器讀出狀態(tài)字 。 引腳圖如右圖所示 。 70H單元內(nèi)容 A口指示燈顯示 RET END 2． RAM/IO擴展芯片 8155 （ 1） 功能與引腳 8155芯片內(nèi)具有 256B的靜態(tài) RAM， 2個 8位可編程并行 I/O口 PA、 PB， 1個 6位可編程并行I/O口 PC， 1個 14位計數(shù)器 。 將 B口開關(guān)狀態(tài)送入 60H單元 MOV DPTR, 7FFCH 。 C口置位 /復(fù)位字送 8255A控制口 MOV DPTR, 7FFDH 。 數(shù)據(jù)指針指向 8255A控制口 MOV A, 82H MOVX DPTR, A 。 解： 根據(jù)題意 ， 設(shè)置 8255A的 A口方式 0輸出 ， B口方式 0輸入 ， C口高四位輸出 ， 則 8255A的方式字為 82H（ 10000010B） ， C口置位 /復(fù)位字為 0FH（ 00001111B） ， 8255A的方式字及置位 /復(fù)位控制字地址為 7FFFH。 PA, PB, PC及控制寄存器的地址分別是 7FFCH, 7FFDH, 7FFEH和 7FFFH。8255A芯片內(nèi)部已有數(shù)據(jù)總線驅(qū)動器，可以直接與 MCS51單片機總線相連接（ P0口接 D0～ D7）。格式如下圖所示。 C口的按位置位 /復(fù)位控制字： C口具有位操作能力，其每一位都可以通過軟件設(shè)置為置位或復(fù)位。 方式控制字： 字控制 8255A芯片三個端口的工作方式，特征是最高位為 1。 其操作狀態(tài)如下表所示 。 8255A在不同的工作方式下，各口線的功能如下表所示。 此方式下 ， A口為 8位雙向 I/O口 ， C口的 PC7～ PC3用來作為輸入輸出的控制和同步信號 。 方式 1（ 選通輸入 /輸出方式 ） ： A組包括 A口和 C口的高四位（ PC7～ PC4） ， A口可由程序設(shè)定為輸入口或輸出口 ， C口的高四位則用來作為輸入 /輸出操作的控制和同步信號； B組包括 B口和 C口的低四位 （ PC3～ PC0） ， 功能和 A組相同 。 引腳圖如右圖所示。高 4位可與 PA口合為一組 (A組 ),低 4位可與 PB口合為一組 (B組 ) ， PC口可按位置位 /復(fù)位。 1． 可編程并行口 8255A芯片 Intel 8255A芯片是通用可編程并行接口電路，廣泛應(yīng)用于單片機擴展并行I/O口。 外部數(shù)據(jù)經(jīng)過 74LS244送入累加器 A MOV 61H, A 。 程序如下： MOV DPTR, 7FFFH 。 程序如下： MOV DPTR, 7FFFH MOV A, 60H MOVX DPTR, A 2．擴展并行輸入口 用單向總線緩沖器 74LS244擴展并行輸入口 ，硬件電路如下圖所示。 輸出的 60H單元數(shù)據(jù)送累加器 A MOVX DPTR, A 。 程序如下： MOV DPTR, 7FFFH 。 其特點是電路簡單 、 成本低 、 配置靈活方便等特點 ， 應(yīng)用廣泛 。 ④ 擴展外部并行 I/O口對外設(shè)的硬件具有依賴性 （ 驅(qū)動功率 、 電平匹配 、 干擾抑制 、 隔離等 ） 。 ② 利用串行口擴展法擴展的外部并行 I/O口不占用外部 RAM地址空間 。 （ 1） 并行總線擴展的方法 （ 2） 串行口擴展方法 （ 3） I/O端口模擬串行方法 這里只介紹總線擴展方式下 I/O接口的擴展方法 。 可資選用的器件很