摘要�。螅洌玻玻埃埃澹欤鹗巧钲谂d威帆電子技術(shù)有限公司生產(chǎn)的高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。本文給出了時(shí)鐘芯片ｓｄ２２００ｅｌｐ與ａｔｍｅｇａｌ６的接口設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了ａｖｒ的ｔｗｉ總線對(duì)ｓｄ２２００ｅｌｐ進(jìn)行時(shí)鐘和ｅ２ｐｒｏｍ的讀／寫操作的ｃ語言程序，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和通用性。

　　在提升機(jī)制動(dòng)閘瓦間隙實(shí)時(shí)在線檢測(cè)的設(shè)計(jì)中，需要保存故障時(shí)間和故障數(shù)據(jù)。大部分儀器儀表中都要使用時(shí)鐘芯片，但是很多的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片（如ｐｃｆ８５６３）沒有掉電保護(hù)，須外接晶振和電池，比較麻煩。而深圳興威帆電子技術(shù)有限公司生產(chǎn)的ｓｄ２２００ｅｌｐ是內(nèi)置３２�。耄猓澹玻穑颍铮淼拇袑�(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，不需要外接器件支持，連線簡(jiǎn)單、可靠，提供的數(shù)據(jù)精確，斷電后也能繼續(xù)工作。微控制器采用ａｔｍｅｌ公司的ａｔｍｅｇａｌ６單片機(jī)，利用ａｔ－ｍｅｇａｉ６的硬件ｔｗｉ接口可直接對(duì)ｓｄ２２００ｅｌｐ進(jìn)行操作，無需軟件模擬ｉ２ｃ方式，使用方便、可靠。

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　�。螅洌玻玻埃埃煜盗校òǎ螅洌玻玻埃埃猓悖洌澹妫欤穑┦且环N具有內(nèi)置晶振、支持ｉ２ｃ總線的高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。ｓｄ２２００ｅｌｐ是ｓｄ２２００ｌ系列中的一種，該芯片可保證時(shí)鐘精度為±５ｐｐｍ（在－１０～５０℃下），即年誤差小于２．５ｍｉｎ。芯片內(nèi)置時(shí)鐘精度調(diào)整功能，可以在很寬的范圍內(nèi)校正時(shí)鐘的偏差；內(nèi)置３２ｋｂ串行非易失性ｅ２ｐｒｏｍ；可在３．０～５．５ｖ下工作，擦寫次數(shù)可達(dá)１００萬次，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為十年；內(nèi)置一次性電池，可保證在外部掉電情況下時(shí)鐘使用壽命超過五年。ｓｄ２２００ｌ系列內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖ｌ所示。

　�。病∮布O(shè)計(jì)

　�。螅洌玻玻埃埃澹欤鸺扔袑�(shí)時(shí)芯片的功能，又可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)到內(nèi)置ｅ２ｐｒｒｏｍ中。因?yàn)椋螅洌玻玻埃埃澹欤鹗牵椋玻憧偩�接口方式，所以其硬件接口設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，可以大大簡(jiǎn)化單片機(jī)外圍器件。ａｖｒ的ｔｗｉ總線實(shí)質(zhì)上就是ｉ２ｃ總線，只是名稱不一樣。圖２中ｉｎｔｌ腳為ｓｄ２２００ｅｌｐ的定時(shí)中斷輸出，與ａｔｍｅｇａｌ６的外部中斷ｉｎｔｌ相連接（ｉｎｔｌ配置為下降滑觸發(fā)方式），ｓｄａ、ｓｃｌ為兩線式串行引腳，分別與ａｔｍｅｇａｌ６的ｔｗｌ（ｐｃｌ、ｐｃｏ）相連。

　　３　軟件設(shè)計(jì)

　　如果外圍器件是ｉ２ｃ接口類型，而單片機(jī)沒有ｉ２ｃ接口，那么必須用軟件模擬的方式來實(shí)現(xiàn)。ａｖｒ單片機(jī)功能很強(qiáng)，它帶有ｔｗｉ接口，可以直接利用ａｔｍｅｇａｌ６的硬件ｉ２ｃ接口來對(duì)外圍ｉ２ｃ器件進(jìn)行操作，非常方便、有效。這樣可以節(jié)省模擬ｉ２ｃ程序，為用戶編程省去很多麻煩。下面是使用ａｔｍｅｇａｌ６對(duì)內(nèi)置ｅ２ｐｒｏｍ的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片ｓｄ２２００ｅｌｐ讀／寫的程序設(shè)計(jì)，均是在ｉｃｃａｖｒ開發(fā)環(huán)境下編寫。

　�。常薄。幔簦颍睿澹纾幔欤兜模簦鳎榭偩�接口

　　兩線接口ｔｗｉ很適合于典型的處理器應(yīng)用。ｔｗｉ協(xié)議允許系統(tǒng)設(shè)計(jì)者只用兩根雙向傳輸線就可以將１２８?jìng)�(gè)不同的設(shè)備互連到一起。這兩根線是時(shí)鐘線ｓｃｌ和數(shù)據(jù)線ｓｄａ。外部硬件只需２個(gè)上拉電阻，每根線上１個(gè)。所有連接到總線上的設(shè)備都有自己的地址。ｔｗｉ協(xié)議解決了總線仲裁的問題，ｔｗｉ總線的連接如圖３所示。

　�。簦鳎榭偩�可以工作于４種不同的模式：主機(jī)發(fā)送器（ｍｔ）、主機(jī)接收器（ｍｒ）、從機(jī)發(fā)送器（ｓｔ）以及從機(jī)接收器（ｓｒ）。在后面將介紹的連續(xù)讀ｅ２ｐｒｏｍ操作中就使用了ｍｔ和ｍｒ模式。

　�。常病�(shí)時(shí)時(shí)鐘讀取

　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘操作指令格式如下：

　　其中高４位稱為“器件代碼”，它代表實(shí)時(shí)時(shí)鐘的器件地址，固定為“０１１０”。ｃ２、ｃ１、ｃ０構(gòu)成對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘操作的８條指令。

　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寄存器是一個(gè)５６位的存儲(chǔ)器，它以ｂｃｄ碼方式存儲(chǔ)，包括年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的讀／寫操作都通過發(fā)送或接收年（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀寫方式１）數(shù)據(jù)的第一位“ｌｓｂ”開始執(zhí)行的。

　�。常场。澹玻穑颍铮淼淖x／寫

　　ｓｄ２２００ｅｌｐ的ｅ２ｐｒｏｍ操作指令與實(shí)時(shí)時(shí)鐘的器件代碼是不一樣的。當(dāng)ｃｐｕ要對(duì)ｓｄ１２２００ｌ中的ｅ２ｐｒｏｍ進(jìn)行操作時(shí)，首先發(fā)出開始信號(hào)給ｓｄ２２００ｌ，然后ｃｐｕ發(fā)出包括４位器件代碼１０ｌｏ、３位頁選碼０００、１位讀／寫指令的８位數(shù)據(jù)（即“從器件地址”）。一位讀／寫指令表明進(jìn)行何種操作（讀操作