實(shí)時(shí)時(shí)鐘器件M41T94在配網(wǎng)監(jiān)測(cè)終端中的應(yīng)用

M41T94使用SPI串行通信接口，易于實(shí)現(xiàn)與具有SPI接口單片機(jī)C8051F340的數(shù)據(jù)通信。SPI接口通信是通過(guò)SDI、SDO、SCK和E等引腳實(shí)現(xiàn)。圖2中R54-2，R54-3和R54-4為SPI總線的上拉電阻，M41T94片選信號(hào)E引腳與C8051F340的P4.4引腳連接；M41T94的復(fù)位輸出RST引腳與C8051F340的RST連接，將C8051F340的RSTSRC.1(PORSF位)清零，禁止C8051F340內(nèi)部VDD監(jiān)視器作為MCU的復(fù)位源，這樣當(dāng)?shù)綦姇r(shí)，M41T94輸出復(fù)位信號(hào)使MCU復(fù)位，防止MCU對(duì)M41T94讀取數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。
4．2 軟件設(shè)計(jì)
C8051F340通過(guò)串行通信接口SPI控制M41T94。通信時(shí)，C8051F340選用主模式作為主機(jī)，M41T94作為從機(jī)。為了與M41T94相對(duì)應(yīng)，C8051F340采用3線連接模式，不使用NSS。控制位CPHA(SPI0CN.5)=1，SCK時(shí)鐘第2個(gè)邊沿采樣數(shù)據(jù)，CPOL(SPI0CN.4)=1，空閑狀態(tài)時(shí)，SCK引腳為高電平。只有片選信號(hào)E置為低電平，C8051F340才能控制M41T94，當(dāng)E變高時(shí)，通信結(jié)束。首先時(shí)鐘器件E引腳置為低電平，緊接著單片機(jī)通過(guò)SPI接口發(fā)送命令字，然后對(duì)M41T94讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。對(duì)內(nèi)部RAM的讀寫(xiě)各有兩種方式，單字節(jié)讀寫(xiě)和多字節(jié)連續(xù)讀寫(xiě)。前者發(fā)送一次操作命令只讀／寫(xiě)1個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，后者發(fā)送1次命令可連續(xù)讀寫(xiě)多個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。SPI的數(shù)據(jù)傳輸是從每一個(gè)字節(jié)的最高位(MSB)開(kāi)始。C8051F340對(duì)M41T94的連續(xù)讀取模式中命令字包括一個(gè)8位字節(jié)，該字節(jié)的最高位(D7)為讀／寫(xiě)選擇位，D7=1時(shí)，表示對(duì)M41T94寫(xiě)操作，D7=0時(shí)，表示讀M41T94數(shù)據(jù)；該字節(jié)低7位為M41T94的地址選擇位，在連續(xù)讀寫(xiě)模式下，該地址為連續(xù)讀/寫(xiě)的起始地址，在讀/寫(xiě)過(guò)程中，地址指針自動(dòng)遞增，當(dāng)遞增到3Fh后，指針自動(dòng)返回到首地址(00h)。當(dāng)對(duì)時(shí)鐘、日歷寄存器(00～07h)讀寫(xiě)，或掉電時(shí)，M41T94停止對(duì)這些寄存器(00～07h)的刷新，以保證讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
4．2．1 初始化
C8051F340對(duì)M41T94的控制就是讀寫(xiě)M41T94的寄存器和NVRAM。在M41T94讀寫(xiě)前，C8051F340首先要對(duì)其初始化，即對(duì)M41T94寄存器初始化，其程序代碼如下：

4．2．2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘掉電、上電時(shí)間
當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)，M41T94自動(dòng)鎖存掉電時(shí)間，上電后讀取掉電時(shí)間和當(dāng)前實(shí)時(shí)時(shí)間。其相應(yīng)程序代碼如下：

5 結(jié)束語(yǔ)
M41T94的時(shí)鐘精度高，功耗低，掉電時(shí)可自動(dòng)切換供電電源，并具有掉電時(shí)間自動(dòng)鎖存、時(shí)間標(biāo)定、時(shí)鐘校準(zhǔn)等功能，因此該器件可廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、工業(yè)控制、智能儀器儀表、消費(fèi)類電子產(chǎn)品。