DSP虛擬I2C總線(xiàn)軟件包設計及應用實(shí)例
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3.1 器件相關(guān)功能簡(jiǎn)介
X1203是帶時(shí)鐘/日歷電路和兩個(gè)鬧鐘(報警)的低功耗CMOS實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。提供了雙埠時(shí)鐘和報警寄存器，在讀寫(xiě)操作期間也能精確工作。其工作電壓從2.5~6 V均可，工作電流小于1uA。時(shí)鐘使用低成本的32.768 kHz晶體輸入，以秒、分、時(shí)、日、星期、月和年為單位記錄時(shí)間，具有閏年自動(dòng)矯正功能，并對少于31天的月份自動(dòng)調整；可通過(guò)設置中斷標志按指定時(shí)間激活中斷引腳，滿(mǎn)足大多數用戶(hù)對定時(shí)器編程的需要。該芯片引腳結構如圖1所示(SOIC封裝)。
其中SCL為時(shí)鐘輸入端，數據隨該時(shí)鐘信號同步輸入器件或從器件輸出。此引腳上的輸入緩沖器始終激活。SDA端為雙向引腳，用于串行數據的輸入輸出；具有漏極開(kāi)路，可與其它漏極開(kāi)路或集電極開(kāi)路輸出進(jìn)行線(xiàn)或；需上拉電阻，與SCL引腳配合，可實(shí)現400 kHz的2線(xiàn)I2C接口。VBack為備用電源輸入端，用于VCC出現故障時(shí)向器件供電。是中斷信號輸出端，可通過(guò)設置報警寄存器按指定時(shí)間在該端產(chǎn)生報警信號；漏極開(kāi)路，低電平有效。X1、X2分別為反相放大器的輸入、輸出端；可在X1端接入32.768 kHz的方波基準，或在X1、X2端接入32.768 kHz的石英晶振，配置成片內振蕩器，在初始上電后至少有一個(gè)字節寫(xiě)入RTC寄存器時(shí)，時(shí)鐘才開(kāi)始計數。
X1203中的時(shí)鐘/控制寄存器(CCR)分5部分：2個(gè)8字節報警寄存器(Alarm0、Alarm1)，1個(gè)1字節控制寄存器，1個(gè)8字節實(shí)時(shí)時(shí)鐘寄存器和1個(gè)1字節狀態(tài)寄存器。通過(guò)報警寄存器可設置報警發(fā)生的時(shí)間，控制寄存器可使能或禁止報警中斷信號的輸出，實(shí)時(shí)時(shí)鐘寄存器以BCD碼存儲了秒、分、時(shí)、日、星期、月和年，狀態(tài)寄存器中保存了用于報警狀態(tài)標志位及讀寫(xiě)使能狀態(tài)位。其中狀態(tài)寄存器設置決定著(zhù)數據是否能成功地寫(xiě)入。該寄存器如表1所列。
BAT標識器件當前用VBack還是用VCC工作。AL1、AL0標識Alarm0、Alarm1是否實(shí)時(shí)時(shí)鐘匹配。RTCF表示實(shí)時(shí)時(shí)鐘是否失效，在總電源失效后該位置1。RWEL為寄存器寫(xiě)使能鎖存，為0表示禁止，在任何寫(xiě)時(shí)鐘/控制寄存器之前必須將該位置1。WEL為寫(xiě)使能鎖存，低表示禁止，通過(guò)該位寫(xiě)1、其它位寫(xiě)0，可使該位置位；通過(guò)該位寫(xiě)0、其它位寫(xiě)0，可使該位清0。只有按規定順序設置RWEL和WEL，才能成功寫(xiě)入CCR。
目前，很多DSP芯片尚不直接支持I2C的接口，F206也不例外，因而這里采用2根通用I/O口線(xiàn)模擬I2C接口。F206與X1203的接口采用如圖2所示的接口方案。
圖2中在X1、X2端接入32.768 kHz的石英晶振，將時(shí)鐘源配置為片內振蕩器。在VCC和VBACK之間通過(guò)二極管和電阻相連，并與地間加入1個(gè)0.47 F的大電容。這樣，在電源出現故障或系統電源關(guān)閉時(shí)，仍可靠VBACK端的大電容供電維持時(shí)鐘芯片的正常工作。它與F206間接口采用3根口線(xiàn)，這里采用IO2模擬通信用的時(shí)鐘信號，IO3作為數據輸入、輸出口線(xiàn)。端可根據用戶(hù)需要而定，若需要時(shí)鐘芯片產(chǎn)生中斷，可將該端接到F206的中斷口線(xiàn)上。注意其中的SDA端和端為漏極開(kāi)路，必須加上拉電阻，否則不能正常通信。
3.2 X1203的讀寫(xiě)操作
這里僅給出F206對X1203進(jìn)行讀寫(xiě)的基本流程，如圖3、圖4所示，分別為對時(shí)鐘芯片的讀、寫(xiě)過(guò)程。其中進(jìn)行寄存器寫(xiě)時(shí)，須注意SR寄存器中WEL和RWEL的設置是否正確，即首先設置WEL有效，而后將WEL、RWEL都置1，否則數據將不能正確寫(xiě)入。在寫(xiě)結束后，應將WEL、RWEL置為無(wú)效，以免產(chǎn)生誤操作。
此外還須指出，在系統首次上電后(VBack和VCC都失效后)，至少有一字節寫(xiě)入RTC寄存器時(shí)，系統才開(kāi)始工作。在實(shí)際使用中，應首先判斷SR中的RTCF位是否為1，若是，表明系統為首次使用或VBack和VCC都已失效，須對X1203至少進(jìn)行一次寫(xiě)入操作，使其正常計數。
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