MM58167B 总线型微处理系统实时时钟源应用

1. 概述

MM58167B作为总线型微处理系统中的实时时钟源，其内部包括一个可寻址的实时计数器、56 bit片内RAM和两个输出中断，而且POWER DOWN引脚的有效信号可使芯片进入省电工作模式。该芯片的时间基准是一个32.768kHz的晶振。其特点如下：

●与微处理器兼容(8 bit数据总线);

●具有从毫秒到月的计数器；

●56 bit内部RAM可与实时时间比较；

●2个中断输出可产生8种中断信号；

●POWER DOWN输入可使所有输入输出失效而只留一个STANDBY中断；

●状态位可指示在一个读周期中是否出现计数更新；

●4年日历(无闰年)；

●24小时时钟；

●采用24脚DIP封装(如图1所示)。

2. 功能模块介绍

2.1 实时时钟计数

实时时钟的每个计数器分成十位和个位两个数字，每个数字由4 bit组成BCD码(见表1)，任何不用的bit在读时保持逻辑“0”，在写时被忽略。任何不用的bit不参与BCD码的合成。比如小时计数器的十位不应超过2，故只需2 bit表示，而其余2 bit空闲，用短划线(－)表示。

计数器的可寻址部分是从毫秒到月。计数器本身是一个脉动计数器，工作于4.5V以上时的脉动延时小于60μs(工作于2.2V时小于300μs)。

2.2 片内RAM

片内的56 bitRAM可作为一般的数据存储器使用，也可以锁存与实时时钟比较的比较值。每当实时时钟的当前值与RAM中锁存的设置值比较相等时就可以产生报警中断。其中只有毫秒的个位和星期的十位不参加比较(计数器中也未用到，如表1所列)。如果RAM中某个BCD码的最高2个有效位被置为“1”，则认为该位总相等而不参与比较，即被屏蔽掉。因此设置报警中断的规律为：凡是比指定时间单位高的位，设置成0CH(即1100B，最高2位为“1”)，而比指定时间单位低的位设为“00H”。比如，希望每天的上午10∶15产生报警中断，则比小时高的时间单位(星期、日期、月)都设为0CH，而比分钟低的时间单位(秒、百分秒、毫秒)都设成00H。

2.3 中断和比较器

该芯片共有2个中断输出。第一个是引脚INTERRUPT OUTPUT(中断有效时输出高电平)，该引脚经编程可输出8种类型的中断信号，即10Hz、1Hz、每分钟一次、每小时一次、每天一次、每星期一次、每月一次或片内RAM设置的时间与时钟计数器时间比较相等时产生中断。为了允许某种类型的中断，只需往中断控制寄存器的相应位写“1”，当一个或更多位被置“1”，该位对应的计数器溢出翻零时，将置位中断状态寄存器的相应位并产生中断(使中断输出脚出现高电平)，只要读取中断状态寄存器就可以识别中断类型并复位中断，如图2所示。

第二个中断输出是引脚STANDBY INTERRUPT(漏极开路，低电平有效)，只要片内RAM中设置的时间与计数器比较吻合，并此中断已经允许(往地址16H的D0位写“1”允许，写“0”禁止)，即可产生该中断。
2.4 省电工作模式

POWER DONW输入引脚实际上是第二个片选信号。它可使所有输入输出失效而只留STANDBY中断，当引脚POWER DOWN输入低电平时，仪器将不响应任何片外信号，它会保存时间值并打开STANDBY中断(必须在输入低电平前编程好)。在VDD切换到备用电源或省电模式前，引脚POWER DOWN应维持最少1μs的低电平，而且在切换VDD和POWER DOWN引脚状态时，所有输入脚的电平均应处在有效范围内(VSS－0.3V～VDD＋0.3V)。

2.5 计数器、RAM的复位和启动命令

往地址12H和13H写入FFH可以分别复位计数器和片内RAM，而启动命令(针对地址15H的一个写脉冲)将会复位1/1000秒、1/100秒、1/10秒、秒、10秒计数器，此命令用来对时钟精密启动，当该命令执行时，如果秒计数器值大于59，则分计数器立刻加1，否则分计数器值不受影响。

2.6 状态位

地址14H的D0位是一个状态位，每当读取计数器的值时发生计数翻转，状态位就会被置“1”，如果状态位置“1”，则计数值应该重读。所以在每次读计数器值时都应紧跟读一次状态位，而且该读取命令会使状态位复位。

2.7测试模式

片选线和写控制线保持低电平并且地址维持在1FH时就进入测试模式，在该模式中，十毫秒计数器的时钟输入直接连接到32.768kHz，这样可使计数器用比正常运行时更高的频率计数，以达到产品调试的目的。

3. 典型应用

图3为MM58167B的应用电路，需要说明的是，MM58167B的9脚和10脚之间应用地线隔开，以避免晶振的工作受地址线的干扰。