II. Thiết kế phần cứng
3. Khối ngoại vi ( Phím, LCD, RTC, EEPROM) 1Phím:
3.3 Mạch RTC DS12887 (Real Time Clock ):
Ds12887 có thể thay thế cho đồng hồ lịch trong máy tính IBM. Chân của nó tương thích với DS1287 và MC146818B. Dữ liệu hoàn toàn không bị mất đi khi không cấp nguồn trong hơn 10 năm. Bản thân DS 12887 có chứa một số thành phần phụ: tự cập nhật ngày, giờ, phút, giây. Bên trong của nó có sẵn Lithium,quartz, và các mạch hỗ trợ. Thời gian, lịch, đồng hồ được biểu diễn ở dạng nhị phân hay BCD. Có chế độ đặt 24 giờ hay 12giờ có AM và PM. Giao diện với phần mềm có 128 byte RAM trong đó có 14 byte dùng cho thanh ghi điều khiển và đồng hồ, còn 114 byte dành cho người sử dụng. Có 3 nguồn ngắt che được là: ngắt thời gian mỗi giây một lần hay một ngày một lần, ngắt theo khoảng thời gian 122 ms đến 500 ms, kết thúc chu kỳ cập nhật đồng hồ.
Hoạt động của DS 12887:
Thông thường khi không có nguồn cấp cho DS12887 thì nó sử dụng pin lithium có sẵn bên trong để nuôi NV-RAM. Do đó dữ liệu không bị mất. khi có nguồn bên ngoài cấp vào cho DS12887 (VCC ≥ 4.25V) thì bên trong nó có mạch tự động phát hiện nguồn cấp và sau 200ms ta có thể truy cập vào thiết bị. Đây cũng chính là khoảng thời gian để cho ổn định hệ thống bên trong. Khi VCC < 4.25V thì không cho phép truy cập vào bên trong bộ nhớ của DS12887. Khi VCC < 3V thì việc update thời gian bên trong được sử dụng bởi Pin trong.
Tín hiệu điều khiển AS (Adress strobe): khi có sườn xuống của tín hiệu này thì địa chỉ được chốt lại
Tín hiệu DS (Data Strobe or Read input): Khi sử dung Bus Intel DS có tính năng như tín hiệu Read, nó có thể coi như tín hiệu Output Enable trong những bộ nhớ thông thường.
Tín hiệu R/W ( Read / Write) thực hiện việc ghi vào RAM của DS12887 khi tích cực ở mức thấp.
Thanh ghi điều khiển của DS1287 có 4 thanh ghi A, B, C, D điều khiển toàn bộ hoạt động của thiết bị.
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
UIP DV2 DV1 DV0 RS3 RS2 RS1 RS0
UIP – (The Update In Progress): Đây là bit trạng thái có giá tri 1 khi đang update, bằng 0 khi không có sự update nào. Không bị tác động bởi việc reset. DV0,DV1,DV2: Khởi động cho bộ dao động bên trong
RS0 ÷ RS3: Lựa chọn cho tần số hoạt động của chân SQW. Thanh ghi B:
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
SET PIE AIE UIE SQWE DM 24/12 DSE
SET – khi bằng 0 việc thực hiện update thông thường mỗi giây 1 lần. khi bit này bằng 1 không cho phép update thời gian, lịch của thiết bị.
PIE – Cho phép ngắt periodic AIE – Cho phép ngắt alarm UIE – Cho phép ngắt khi update
SQWE – Cho phép tạo ra xung vuông trên chân SQW DM – Data Mode chế độ dữ liệu binary hay BCD (1/0) 24/12 - Điều khiển chế độ 12 giờ hay 24 giờ.
DSE – Day light saving Enable Lưu dữ liệu theo mùa. Thanh ghi C:
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
IRQF PF AF UF 0 0 0 0
IRQF – Interrupt Request Flag Cho phép tất cả ngắt PF – Cho phép ngắt Periodic (bit này là Read only) AF – Cho phép ngắt Alarm (bit này là Read only) UF – Cho phép ngắt Update (bit này là Read only)
Thanh ghi D:
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
VRT 0 0 0 0 0 0 0
VRT – Valid RAM and time. Bit này luôn bằng 1, và không thể tác động bằng phần mềm. Bằng 0 khi hết Pin hay nội dung của RTC data và RAM có vấn đề.