一种新型的时钟日历芯片 DS12C887
作者：重庆大学光电工程学院 林国清 李见为 王崇文
来源：《国外电子元器件》
摘要：简要介绍了美国 DALLAS 公司的新型时钟日历芯片 DS12C887 的功能特性
和内部控制寄存器参数，给出了 DS12C887 与 8031 单片机的电路连接图，同时给
出了用 C51 编写的初始化程序和获取内部时间的程序。
关键词：时钟 单片机 DS12C887
1 器件特性
DS12C887 实时时钟芯片功能丰富，可
以用来直接代替 IBM PC 上的时钟日历芯片
DS12887，同时，它的管脚也和
MC146818B、DS12887 相兼容。
由于 DS12C887 能够自动产生世纪、
年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内
部又增加了世纪寄存器，从而利用硬件电路
解决子“千年”问题；DS12C887 中自带有锂电
池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保
持 10 年之久；对于一天内的时间记录，有
12 小时制和 24 小时制两种模式。在 12 小时
制模式中，用 AM 和 PM 区分上午和下午；
时间的表示方法也有两种，一种用二进制数
表示，一种是用 BCD 码表示；DS12C887 中
带有 128 字节 RAM，其中有 11 字节 RAM
用来存储时间信息，4 字节 RAM 用来存储
DS12C887 的控制信息，称为控制寄存器，
113 字节通用 RAM 使用户使用；此外用户还
可对 DS12C887 进行编程以实现多种方波输
出，并可对其内部的三路中断通过软件进行
屏蔽。
2 引脚功能
DS12C887 的引脚排列如图 1 所示，各管脚的功能说明如下：
GND、VCC：直流电源，其中 VCC 接+5V 输入，GND 接地，当 VCC 输入为+5V 时，用
户可以访问 DS12C887 内 RAM 中的数据，并可对其进行读、写操作；当 VCC 的输入小于
+4.25V 时，禁止用户对内部 RAM 进行读、写操作，此时用户不能正确获取芯片内的时间信
息；当 VCC 的输入小于+3V 时，DS12C887 会自动将电源发换到内部自带的锂电池上，以保证
内部的电路能够正常工作。
MOT：模式选择脚，DA12C887 有两种工作模式，即 Motorola 模式和 Intel 模式，当 MOT
接 VCC 时，选用的工作模式是 Motorola 模式，当 MOT 接 GND 时，选用的是 Intel 模式。本
文主要讨论 Intel 模式。
SQW：方波输出脚，当供电电压 VCC 大于 4.25V 时，SQW 脚可进行方波输出，此时用
户可以通过对控制寄存器编程来得到 13 种方波信号的输出。
AD0～AD7：复用地址数据总线，该总线采用时分复用技术，在总线周期的前半部分，出
现在 AD0～AD7 上的是地址信息，可用以选通 DS12C887 内的 RAM，总线周期的后半部分出
现在 AD0～AD7 上的数据信息。
AS：地址选通输入脚，在进行读写操作时，AS 的上升沿将 AD0～AD7 上出现的地址信
息锁存到 DS12C887 上，而下一个下降沿清除 AD0～AD7 上的地址信息，不论是否有效，
DS12C887 都将执行该操作。
DS/RD：数据选择或读输入脚，该引脚有两种工作模式，当 MOT 接 VCC 时，选用
Motorola 工作模式，在这种工作模式中，每个总线周期的后一部分的 DS 为高电平，被称为数
据选通。在读操作中，DS 的上升沿使 DS12C887 将内部数据送往总线 AD0～AD7 上，以供外
部读取。在写操作中，DS 的下降沿将使总线 AD0～AD7 上的数据锁存在 DS12C887 中；当
MOT 接 GND 时，选用 Intel 工作模式，在该模式中，该引脚是读允许输入脚，即 Read
Enable。
R/W：读/写输入端，该管脚也有 2 种工作模式，当 MOT 接 VCC 时，R/W 工作在
Motorola 模式。此时，该引脚的作用是区分进行的是读操作还是写操作，当 R/W 为高电平时
为读操作，R/W 为低电平时为写操作；当 MOT 接 GND 时，该脚工作在 Intle 模式，此时该作
为写允许输入，即 Write Enable。
CS：片选输入，低电平有效。
IRQ：中断请求输入，低电平有效，该脚有效对 DS12C887 内的时钟、日历和 RAM 中的
内容没有任何影响，仅对内部的控制寄存器有影响，在典型的应用中，RESET 可以直接接
VCC，这样可以保证 DS12C887 在掉电时，其内部控制寄存器不受影响。
在 DS12C887 内有 11 字节 RAM 用来存储时间信息，4 字节用来存储控制信息，其具体垢
地址及取值如表 1 所列。
由表 1 可以看出：DS12C887 内部有控制寄存器的 A-B 等 4 个控制寄存器，用户都可以在
任何时候对其进行访问以对 DS12C887 进行控制操作。
表 1 DS12C887 的存储功能
地 址
功 能
取值范围
取值范围十进制数
二进制
BCD 码
0
秒
0～59
00～3B
00～59
1
秒闹铃
0～59
00～3B
00～59
2
分
059
00～3B
00～59
分闹铃
0～59
00～3B
00～59
12 小时模式
0～12
01～0C AM，
81～8C PM
01～12AM，
81～92PM
24 小时模式
0～23
00～17
00～23
时闹铃，12 小时制
1～12
01～0C AM，
81～8C PM
01～12AM，
81～92PM
时闹铃，24 小时制
0～23
00～17
00～23
6
星期几（星期天=1）
1～7
01～07
01～07
7
日
1～31
01～1F
01～31
8
月
1～12
01～0C
01～12
9
年
0～99
00～63
00～99
10
控制寄存器 A
11
控制寄存器 B
12
控制寄存器 C
13
控制寄存器 D
50
世纪
0～99
NA
19，20
3
4
5
3 应用
在各种设备、家电、仪器、工业控制系统中，可以很容易地用 DS12C887 来组成时间获取
单元，以实现各种时间的获取。图 2 是用 8031 单片机和 DS12C887 构成的时间获取电路图，
其中 DS12C887 的基地址为 7F00H，相应的程序采用 C51 语言编写（以 Intel 工作模式为
例）。
由 8031 单片机和 DS12C887 构
成的时间获取电路的初始化程序如
下：
XBYTE[0x7F00+0x0B]=0x82;
XBYTE[0x7F00+0x0A]=0xA0;
XBYTE[0x7F00+0x0A]=0x20;
XBYTE[0x7F00+0x0B]=0x02;
/*所有的中断禁止，24 小时制，
BCD 码模式*/
以下均获取时间程序：
unsigned char data t-century;
unsigned char data t-year;
unsigned char data t-month;
unsigned char data t-date;
unsigned char data t-week;
unsigned char data t-hour;
unsigned char data t-minute;
unsigned char data t-second;
if((XBYTE[7F00+0x0A]&0x80)!=0){
t-century=XBYTE[0x7F00+0x32];/*读取世纪*/
t-year=XBYTE[Ox7F00+0x09];/*读取年份*/
t-month=XBYTE[Ox7F00+0x08];/*读取月份*/
t-date=XBYTE[Ox7F00+0x07];/*读取日期*/
t-week=XBYTE[Ox7F00+0x06];/*读取星期几*/
t-hour=XBYTE[Ox7F00+0x04];/*读取小时*/
t-minute=XBYTE[DS12887+0x02];/*读取分钟*/
t-second=XBYTE[Ox7F00+0x00]；}/*读取秒*/
4 结束语
Dallas 公司的时钟日历芯片 DS12C887 功能丰富，使用简单，可能性高，是时间产生电路
的良好选择。