I2C串行芯片X1288及其在电子电能表中的应用

的下降沿会将当前的时间值装载到分立的缓冲器中，以使时钟继续运行。而此时新的串行输入数据将取代缓冲器的值。当有效的写操作结束后，系统产生停止位时，这个新值才被装载到RTC寄存器中。向RTC写入单个字节并不对其它字节的数据产生影响。 当X1288在VCC和VBACK都失效以后，即使再次上电后，其时钟也将停止增加，直到在时钟寄存器中进行至少一个字节的写操作以后。 读出和设定时钟应注意：百分秒寄存器(SSEC)是只读的;小时寄存器(HR)中的MIL位是12/24时制选择位“1”为24时制，“0”为12时制，H21位是AM/PM标志位“1”代表PM，“0”代表AM;星期中的七天只用三位(DY0～2)来计数，其值在0～6之间循环，数字所代表星期中的哪一天可由设计者决定，缺省值为0。 3.3 控制寄存器 表2所示是4个控制寄存器的命令字列表，其中的DTR是数字化微调寄存器，它的作用是调整每秒的计数值和ppm误差，以便在长时间内获得更好的计时精度。DTR2是符号位，“1”为正补偿，“0”为负补偿;DTR1、DTR0可分别提供10ppm、20ppm的补偿。由DTR0～DTR2三位可表示-30ppm～+30ppm的补偿范围。 表2 控制寄存器 地址名称 7 6 5 4 3 2 1 0 缺省值 0013h DTR 0 0 0 0 0 DTR2 DTR1 DTR0 00h 0012h ATR 0 0 ATR5 ATR4 ATR3 ATR2 ATR1 ATR0 00h 0011h INT IM AL1E AL0E FO1 FO0 只读只读只读 00h 0010h BL BP2 BP1 BP0 WD1 WD0 只读只读只读 00h ATR寄存器用来微调X1和X2之间的片内负载电容，其范围从+116ppm～-37ppm，具体电容值的大小可由下式计算： CART=[(ATR的十进制值)%26;#215;0.25]+11.0pF 实际上，数字和模拟结合起来的微调范围可高达+146ppm。BL中的BP2～BP0位是块保护位，这些位可用来决定对E2 PROM阵列中8个保护段的某些具体段提供写保护(参见表3所列);WD1、WD0用来设置看门狗时限。 表3 块保护位与E2PROM阵列保护区 BP2 BP1 BP0 被保护的地址阵列中被锁部分 0 0 0 无无 0 0 1 6000h～7FFFh 高端1/4 0 1 0 4000h～7FFFh 高端1/2 0 1 1 0000h～7FFFh 全阵列 1 0 0 0000h～007Fh 第一页 1 0 1 0000h～00FFh 第二页 1 1 0 0000h～01FFh 前四页 1 1 1 0000h～03FFh 前八页INT是中断控制和频率输出寄存器，其中AL1E和AL0E是报警中断信号(IRQ)的输出使能位，这两位分别结合SR中的AL1和AL0，可用来指示报警是否发生;IM是脉冲中断方式控制位，当报警条件匹配时，IRQ将输出一个单次脉冲，若IM设为“1”，则脉冲输出是周期性的;FO1和FO0是频率输出控制位，主要用于选择内部振荡器的三种分频输出之一并在PHZ端输出。 3.4 报警寄存器 X1288有两个报警寄存器，地址分别在0000h～0007h和0008h～000Fh，通过这两个报警寄存器可设置两个报警时间。报警寄存器的内容与RTC很类似，不同之处在于其最高位被设置为使能位，而取消了HR中的12/24时制控制位。使能位规定了哪些寄存器可用来与实时时钟寄存器作比较。通过设置EMOn位并结合其它使能位和特定的报警时间，用户可以建立在每年的同一时间(精确到秒)触发一次报警。用户可以通过轮询AL0和AL1软标志来确定一次报警的发生，或者使能IRQ输出作为一个硬件报警标志。当所有的使能位都被设置成“0”时，整个系统无报警。 4I2C总线数据传送方式 X1288在应用时一般作为从器件通过串行I2C总线来实现与主控制器的通信。其中，SDA用来接收、发送数据;SCL用于接收产生的同步脉冲，当SCL为低时，SDA上的数据发生变化，为高时表明可以接收SDA上的数据。 I2C总线在SCL为高且SDA线上出现一个下降沿时启动;而在SCL为高且SDA线上出现一个上升沿时停止。启动和停止信号都由主控器产生，这样，总线上带有I2C接口的器件就能很容易地检测到这些信号。但对于不具备这种接口的单片机来说，为了能够准确地检测到这些信号，必须保证在总线的一个时钟周期内对SDA线至少进行两次采样。 I2C总线上的应答信号是用于表明数据传输成功的信号。当发送的设备发送了启动位和8位数据之后，在第9个SCL有效时，接收设备将使SDA为低以产生有效的应答信号，该信号可用来说明数据已成功接收。当接收设备发送了表明数据已成功接收的应答信号之后，发送设备可选择继续发送数据或发送停止位以结束发送，如发送设备没有收到接收设备的应答信号，则说明发送失败，此时应重发。 一般情况下，I2C总线上可同时接多个设备，每个器件都有唯一的地址。X1