基于HYM8563的80C51系列单片机低功耗系统设计
发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:753
介绍一种利用i2c实时时钟芯片hym8563产生的多种中断方式,唤醒进入掉电状态的80c51系列单片机，由此技术构建的低功耗单片机系统。
the low consumption system of 80c51 series scm, which was waked up by interrupts of real time clock chip hym8563 when it had entered l ose electric state, was introduced in this paper.
在许多特殊场合，如野外、无人值守的监测站、井下、空中等，单片机系统往往只能采用电池供电。因此，如何最大限度地降低系统的功耗成了人们十分关注的问题。在多数情况下，单片机并不需要连续工作，例如定时采样系统及监视系统等，其时间间隔有时长达数分钟到数天。因此，笔者采用i2c实时时钟芯片hym8563与89c51设计了一种低功耗系统。
1实时时钟hym8563
hym8563［1］是一款由武汉昊昱微电子有限公司生产的低功耗cmos串行i2c实时时钟/日历芯片，图1为其内部结构方框图，图2为其管脚定义和典型应用的接线图，表1为各管脚功能。
hym8563提供可编程的时钟输出、定时器、报警器、中断输出和掉电检测器，所有的地址和数据都通过i2c总线接口串行传递。最大总线速度为400kbits/s，工作电压范围为1.0～5.5v，休眠电流的典型值为0.25μa。由于hym8563的中断输出及时钟输出均为开漏输出，所以要外接上拉电阻(图2)。
hym8563内部有16个可寻址的8位并行寄存器(参见表2)，前两个寄存器用作控制寄存器和状态寄存器，02h～08h用于时钟计数器(秒到年计数器)，09h～0ch用于报警寄存器(定义报警条件)，0dh用于控制clkout管脚的输出频率，0eh和0fh分别用作定时器控制寄存器和定时器寄存器。秒、分钟、小时、日、月、年、分钟报警、小时报警、日报警寄存器的编码格式为bcd 码，星期和星期报警寄存器不以bcd格式编码。
0fh为倒计数定时器寄存器，受定时器控制寄存器(0eh)控制，td1、td0用于设定定时器的频率(4096hz，64hz，1hz或1/60hz)，这样可以设定不同时间间隔的定时值。te设定定时器开或关。当倒计数值计为0时tf位置1。
tie＝1为定时中断允许控制位，ti/tp=0为中断信号低电平/脉冲方式选择。
hym8563共有四种报警方式，分别为小时报警(每小时的同一分钟时刻报警)、日报警(每天的同一小时时刻报警)、月报警(每月的同一天时刻报警)和星期报警(每星期的同一天时刻报警)。hym8563可在一个或多个报警寄存器写入合法的分钟、小时、日或星期数值并将它们相应的ae(alarm enable)位置0，当这些数值与当前的分钟、小时、日或星期数值相等，发生报警，标志位af被置1。
若要使hym8563每隔一定时间产生一次中断，则可使用定时器。置te＝0，在0eh中设定定时器的频率，在0fh中置入定时间隔。同时设定tie＝1，ti/tp=0，这样，当报警器报警(或定时器倒计数结束)时，将设置中断申请标志位af(或tf)，并在 脚产生一个低电平作为中断信号。中断申请标志位af和tf只能用软件清除。当读定时器时，返回当前倒计数的数值。
hym8563采用的是串行i2c总线接口，通过两条线sda和scl在不同的芯片和模块间传递信息。sda为串行数据线，scl为串行时钟线，两条线都必须用上拉电阻与正电源相连。数据只在总线不忙时才可传送。
2单片机控制电路
图3为系统电路图。单片机可选用低损耗、高性能、cmos八位微处理器80c51系列(图中以at89c52为例)。hym8563的sda和scl与89c52的2个引脚连接，通过编程进行i2c通
介绍一种利用i2c实时时钟芯片hym8563产生的多种中断方式,唤醒进入掉电状态的80c51系列单片机，由此技术构建的低功耗单片机系统。
the low consumption system of 80c51 series scm, which was waked up by interrupts of real time clock chip hym8563 when it had entered l ose electric state, was introduced in this paper.
在许多特殊场合，如野外、无人值守的监测站、井下、空中等，单片机系统往往只能采用电池供电。因此，如何最大限度地降低系统的功耗成了人们十分关注的问题。在多数情况下，单片机并不需要连续工作，例如定时采样系统及监视系统等，其时间间隔有时长达数分钟到数天。因此，笔者采用i2c实时时钟芯片hym8563与89c51设计了一种低功耗系统。
1实时时钟hym8563
hym8563［1］是一款由武汉昊昱微电子有限公司生产的低功耗cmos串行i2c实时时钟/日历芯片，图1为其内部结构方框图，图2为其管脚定义和典型应用的接线图，表1为各管脚功能。
hym8563提供可编程的时钟输出、定时器、报警器、中断输出和掉电检测器，所有的地址和数据都通过i2c总线接口串行传递。最大总线速度为400kbits/s，工作电压范围为1.0～5.5v，休眠电流的典型值为0.25μa。由于hym8563的中断输出及时钟输出均为开漏输出，所以要外接上拉电阻(图2)。
hym8563内部有16个可寻址的8位并行寄存器(参见表2)，前两个寄存器用作控制寄存器和状态寄存器，02h～08h用于时钟计数器(秒到年计数器)，09h～0ch用于报警寄存器(定义报警条件)，0dh用于控制clkout管脚的输出频率，0eh和0fh分别用作定时器控制寄存器和定时器寄存器。秒、分钟、小时、日、月、年、分钟报警、小时报警、日报警寄存器的编码格式为bcd 码，星期和星期报警寄存器不以bcd格式编码。
0fh为倒计数定时器寄存器，受定时器控制寄存器(0eh)控制，td1、td0用于设定定时器的频率(4096hz，64hz，1hz或1/60hz)，这样可以设定不同时间间隔的定时值。te设定定时器开或关。当倒计数值计为0时tf位置1。
tie＝1为定时中断允许控制位，ti/tp=0为中断信号低电平/脉冲方式选择。
hym8563共有四种报警方式，分别为小时报警(每小时的同一分钟时刻报警)、日报警(每天的同一小时时刻报警)、月报警(每月的同一天时刻报警)和星期报警(每星期的同一天时刻报警)。hym8563可在一个或多个报警寄存器写入合法的分钟、小时、日或星期数值并将它们相应的ae(alarm enable)位置0，当这些数值与当前的分钟、小时、日或星期数值相等，发生报警，标志位af被置1。
若要使hym8563每隔一定时间产生一次中断，则可使用定时器。置te＝0，在0eh中设定定时器的频率，在0fh中置入定时间隔。同时设定tie＝1，ti/tp=0，这样，当报警器报警(或定时器倒计数结束)时，将设置中断申请标志位af(或tf)，并在 脚产生一个低电平作为中断信号。中断申请标志位af和tf只能用软件清除。当读定时器时，返回当前倒计数的数值。
hym8563采用的是串行i2c总线接口，通过两条线sda和scl在不同的芯片和模块间传递信息。sda为串行数据线，scl为串行时钟线，两条线都必须用上拉电阻与正电源相连。数据只在总线不忙时才可传送。
2单片机控制电路
图3为系统电路图。单片机可选用低损耗、高性能、cmos八位微处理器80c51系列(图中以at89c52为例)。hym8563的sda和scl与89c52的2个引脚连接，通过编程进行i2c通
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