串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DSl302程序設計中的問(wèn)題與對策

　 摘 要： 指出了串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DSl302程序設計中幾個(gè)易被疏忽而導致錯誤的問(wèn)題，分析了問(wèn)題的原因，并給出了解決問(wèn)題的方法。

關(guān)鍵詞： 串行時(shí)鐘 程序設計 問(wèn)題 原因 解決方法

美國Dallas公司推出的串行接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DSl302可對時(shí)鐘芯片備份電池進(jìn)行涓流充電。由于該芯片具有體積小、功耗低、接口容易、占用CPU I／O口線(xiàn)少等主要特點(diǎn)，故該芯片可作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘廣泛應用于智能化儀器儀表中。

筆者在調試中發(fā)現在對DSl302編程中有幾個(gè)問(wèn)題易被疏忽而導致錯誤，現提供給讀者參考。

1 讀操作出現的錯誤

按照參考文獻[2]的讀操作程序框圖和參考文獻[1]、[2]所敘述的可知：?jiǎn)巫止澴x操作每次需16個(gè)時(shí)鐘，地址字節在前8個(gè)時(shí)鐘周期的上升沿輸入，而數據字節在后8個(gè)時(shí)鐘周期的下降沿輸出。據此結合圖1的硬件連接圖編制出了如下的單字節讀程序：

ＤＳ＿ＲＥＡＤＳＥＴＢ Ｐ１．２ ；令=0。

ＣＬＲ Ｐ１．１ ；令ＳＣＬＫ＝０。

ＣＬＲ Ｐ１．２ ；令=1，啟動(dòng)芯片。

ＬＣＡＬＬ ＤＳ＿ＷＳＵＢ ；寫(xiě)８位地址。

ＬＣＡＬＬ ＤＳ＿ＲＳＵＢ ；讀出８位數據。

ＲＥＴ

ＤＳ＿ＷＳＵＢＭＯＶ Ｒ７，＃０８Ｈ

ＷＬ００Ｐ ＲＲＣ Ａ ；Ａ為地址字節。

ＭＯＶ Ｐ１．０，Ｃ

ＳＥＴＢ Ｐ１．１ ；在時(shí)鐘上升沿

ＮＯＰ ；輸入地址字節。

ＣＬＲ Ｐ１．１

ＤＪＮＺ Ｒ７ＷＬ００Ｐ

ＲＥＴ

ＤＳ＿ＲＳＵＢＳＥＴＢ Ｐ１．０ ；為讀數據作準備。

ＭＯＶ Ｒ７＃０８Ｈ

ＲＬ００Ｐ：ＳＥＴＢ Ｐ１．１

ＮＯＰ

ＣＬＲ Ｐ１．１ ；在第９個(gè)正脈沖的下

ＭＯＶ Ｃ，Ｐ１．０ ；降沿開(kāi)始輸出數據。

ＲＲＣ Ａ ；Ａ中為讀出的數據。

ＤＪＮＺ Ｒ７，ＲＬ００Ｐ

ＲＥＴ

若使用如下程序對DSl302的RAM1其內容為5AH進(jìn)行讀操作

ＲＥＡＤ：ＭＯＶ Ａ＃１１０００１０１Ｂ ；RAM1單元的讀地址。

ＬＣＡｌｌ ＤＳ＿ＲＥＡＤ ；調用讀子程序。

則程序執行后A中的數據為2DH，顯然讀出的數據不正確。若再使用一條RL A指令調整后，則A中為5AH，結果才正確。由此說(shuō)明：使用上述程序讀出的RAM1單元中的第0位數據實(shí)為第1位數據，讀出的第7位數據實(shí)為第0位數據。

經(jīng)筆者仔細研究時(shí)序圖和多次試驗得知，問(wèn)題的原因在于：對于讀操作時(shí)序，在SCLK出現第8個(gè)正脈沖時(shí)，上升沿輸入地址字節的最后一位數據，而在此正脈沖的下降沿就要輸出數據字節的第0位數據。然而筆者的程序中是在第9個(gè)正脈沖的下降沿才誤認為輸出了數據字節的第0位數據，此位數據事實(shí)上是第二個(gè)下降沿輸出的，故實(shí)為數據字節的第1位數據。經(jīng)筆者實(shí)驗：只要RST保持為高電平，如果超過(guò)8個(gè)下降沿，它們將重新從第0位輸出數據位，因程序中輸出的最后一位數據位，是9個(gè)下降沿輸出的數據位，故實(shí)為數據字節的第0位數據位。

由此可見(jiàn)，單字節讀操作的時(shí)序圖如改為圖2所示時(shí)序圖，則讀者較容易理解可避免發(fā)生上述編程錯誤。

只要將上述的DS＿RSUB子程序改為如下的子程序即可解決上述問(wèn)題：

ＤＳ＿ＲＳＵＢｌ：ＳＥＴＢ Ｐ１．０ ；為讀數據作準備

ＭＯＶ Ｒ７，＃０８Ｈ

ＲＬ００Ｐ： ＣＬＲ Ｐ１．１ ；ＳＣＬＫ第８個(gè)正脈沖的

ＭＯＶ Ｃ，Ｐ１．０ ；下降沿開(kāi)始輸出數據。

ＲＡＣ

ＳＥＴＢ Ｐ１．１

ＤＪＮＺ Ｒ７，ＲＬ００Ｐ

ＲＥＴ

2 禁止涓流充電出現的錯誤

涓流充電寄存器(TCR)控制著(zhù)DSl302的涓流充電特性。據參考文獻[1]、[2]介紹，寄存器的位(TCS)4～7決定著(zhù)是否具備充電性能。僅在1010編碼的條件下才具備充電性能，其它編碼組合不允許充電。位2和3(DS)則在和之間選擇是一個(gè)還是兩個(gè)二極管串入其中。如果編碼是01，選擇一個(gè)二極管；如果編碼是10，選擇兩個(gè)；其它編碼將禁止充電。該寄存器的0和1位(RS)用于選擇與二極管相串聯(lián)的電阻值，其中編碼01為2kΩ；10為4kΩ；11為8kΩ；而00將不允許充電。筆者編制了如下的允許涓流充電的控制程序（選擇一個(gè)二極管，充電限流電阻為4kΩ）：

ＳＥＴＢ Ｐ１．２ ；令=0

ＣＬＲ Ｐ１．２ ；令ＳＣＬＫ＝０

ＣＬＲ Ｐ１．２ ；令=1

ＭＯＶ Ａ＃９０Ｈ ；ＴＣＲ的寫(xiě)地址

ＬＣＡＬＬ ＤＳ＿ＷＳＵＢ

ＭＯＶ Ａ＃１０１００１１０Ｂ ；ＴＣＲ的命令

ＬＣＡＬＬ ＤＳ＿ＷＳＵＢ

用萬(wàn)用表串入與可充電池之間，執行程序后，則有電流流過(guò)萬(wàn)用表，表示充電正常。筆者通過(guò)將上述程序的第6句改為：MOV A，＃10100010B，即置DS為00來(lái)禁止涓流充電器工作。執行程序后，在與電池之間串入萬(wàn)用表，則仍有電流流過(guò)，表示尚未禁止充電。若將第6語(yǔ)句改為：MOV A，＃10101110B，即置DS為11，執行上述程序后情況仍如此。若將第6語(yǔ)句改為：

MOV A，＃01010110B 即TCS≠1010

或： MOV A，＃10100100B 即RS=00則充電被禁止。

筆者誤認為芯片損壞，換上另一新購置的芯片，結果仍如此。隨即筆者取下圖1所示電路中的可充電池，換上 一標稱(chēng)為10kΩ的電阻對芯片進(jìn)行了測試，測試結果如表1所示=5V。

由此可見(jiàn)，當涓流充電控制寄存器中的DS位為00和11時(shí)并不能禁止充電，而是選擇了一個(gè)二極管充電，這說(shuō)明參考文獻中介紹的有誤。若要想禁止充電器充電，應將第６句改為：MOV A，＃0101XX00B 即TCS≠1010，RS=00，這樣，就能雙保險地禁止充電。

3 受干擾時(shí)鐘／日歷信息出現的錯誤

筆者將DSl302應用于某產(chǎn)品中，發(fā)現系統受到干擾時(shí)，有時(shí)其時(shí)鐘停振不能正常工作，此時(shí)的時(shí)鐘／日歷信息也被修改。

經(jīng)分析得知：系統受到干擾程序飛跑，在看門(mén)狗復位前，CPU正好執行寫(xiě)程序將寫(xiě)保護寄存器的最高位置0為允許寫(xiě)（實(shí)際上，在系統校時(shí)程序之后已將其置為1禁止寫(xiě)），修改了時(shí)鐘／日歷信息且使秒寄存器的最高位置1，致使時(shí)鐘停振出現錯誤。

為避免此類(lèi)錯誤的產(chǎn)生，筆者采用的方法是：在寫(xiě)程序中增加了某一檢測條件，此條件為系統中某一口線(xiàn)上的電平，低電平條件滿(mǎn)足。只有在實(shí)時(shí)校時(shí)過(guò)程中，才通過(guò)手動(dòng)使此口線(xiàn)為低電平，實(shí)時(shí)校時(shí)過(guò)程完成后，又通過(guò)手動(dòng)使此口線(xiàn)為高電平。這樣只有實(shí)時(shí)校時(shí)過(guò)程中，才允許修改時(shí)鐘／日歷信息，因此起到了時(shí)鐘／日歷信息的寫(xiě)保護作用。