實時時鐘器件M41T94在配網監測終端中的應用

M41T94使用SPI串行通信接口，易于實現與具有SPI接口單片機C8051F340的數據通信。SPI接口通信是通過SDI、SDO、SCK和E等引腳實現。圖2中R54-2，R54-3和R54-4為SPI總線的上拉電阻，M41T94片選信號E引腳與C8051F340的P4.4引腳連接；M41T94的復位輸出RST引腳與C8051F340的RST連接，將C8051F340的RSTSRC.1(PORSF位)清零，禁止C8051F340內部VDD監視器作為MCU的復位源，這樣當掉電時，M41T94輸出復位信號使MCU復位，防止MCU對M41T94讀取數據錯誤。
4．2 軟件設計
C8051F340通過串行通信接口SPI控制M41T94。通信時，C8051F340選用主模式作為主機，M41T94作為從機。為了與M41T94相對應，C8051F340采用3線連接模式，不使用NSS。控制位CPHA(SPI0CN.5)=1，SCK時鐘第2個邊沿采樣數據，CPOL(SPI0CN.4)=1，空閑狀態時，SCK引腳為高電平。只有片選信號E置為低電平，C8051F340才能控制M41T94，當E變高時，通信結束。首先時鐘器件E引腳置為低電平，緊接著單片機通過SPI接口發送命令字，然后對M41T94讀取或寫入數據。對內部RAM的讀寫各有兩種方式，單字節讀寫和多字節連續讀寫。前者發送一次操作命令只讀／寫1個字節數據，后者發送1次命令可連續讀寫多個字節數據。SPI的數據傳輸是從每一個字節的最高位(MSB)開始。C8051F340對M41T94的連續讀取模式中命令字包括一個8位字節，該字節的最高位(D7)為讀／寫選擇位，D7=1時，表示對M41T94寫操作，D7=0時，表示讀M41T94數據；該字節低7位為M41T94的地址選擇位，在連續讀寫模式下，該地址為連續讀/寫的起始地址，在讀/寫過程中，地址指針自動遞增，當遞增到3Fh后，指針自動返回到首地址(00h)。當對時鐘、日歷寄存器(00～07h)讀寫，或掉電時，M41T94停止對這些寄存器(00～07h)的刷新，以保證讀寫數據的準確性。
4．2．1 初始化
C8051F340對M41T94的控制就是讀寫M41T94的寄存器和NVRAM。在M41T94讀寫前，C8051F340首先要對其初始化，即對M41T94寄存器初始化，其程序代碼如下：

4．2．2 實時時鐘掉電、上電時間
當系統掉電時，M41T94自動鎖存掉電時間，上電后讀取掉電時間和當前實時時間。其相應程序代碼如下：

5 結束語
M41T94的時鐘精度高，功耗低，掉電時可自動切換供電電源，并具有掉電時間自動鎖存、時間標定、時鐘校準等功能，因此該器件可廣泛應用于電力系統、工業控制、智能儀器儀表、消費類電子產品。