時鐘芯片DS1302及其應用課件

時鐘芯片DS1302及其應用時鐘計數(shù)功能，可以對秒、分鐘、小時、月、星期、年的計數(shù)。年計數(shù)可達到2100年。有31*8位的額外數(shù)據(jù)暫存寄存器最少I/O引腳傳輸，通過三引腳SCLK,RST,IO控制工作電壓：2.0-5.5V

工作電流小于320納安（2.0V）讀寫時鐘寄存器或內(nèi)部RAM（31*8位的額外數(shù)據(jù)暫存寄存）可以采用單字節(jié)模式和突發(fā)模式

8-pinDIP封裝或8-pinSOICs

兼容TTL（5.0V）可選的工業(yè)級別，工作溫度-40–85攝氏度兼容DS1202較DS1202增加的功能：

1.可通過Vcc1進行涓流充電

2.雙重電源補給

3.備用電源可采用電池或者超級電容(0.1F以上)，可以用老式電腦主板上的3.6V充電電池。功能介紹引腳分布結(jié)構框圖主要工作原理：移位寄存器，控制邏輯，晶振，時鐘和RAM

在進行任何數(shù)據(jù)傳輸時，/RST必須被制高電平（注意雖然將它置為高電平，內(nèi)部時鐘還是在晶振作用下走時的，此時，允許外部讀寫數(shù)據(jù)）。在每個SCLK上升沿時，數(shù)據(jù)被輸入，下降沿時數(shù)據(jù)被輸出，一次只能讀寫一位，是讀還是寫需要通過串行輸入控制指令來實現(xiàn)（也是一個字節(jié)），通過8個脈沖便可讀取一個字節(jié)從而實現(xiàn)串行輸入與輸出。

最初通過8個時鐘周期載入控制字節(jié)到移位寄存器。如果控制指令選擇的是單字節(jié)模式，后來的連續(xù)的8個時鐘脈沖可以進行8位數(shù)據(jù)的寫或8位數(shù)據(jù)的讀操作，SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)。工作過程DS1302的基本操作方式是：先寫地址(最后一位是0)，再寫數(shù)據(jù)；或者先寫地址(最后一位是1)，再讀數(shù)據(jù)。寫：發(fā)送10XXXXX0再發(fā)送寫的字節(jié)讀：發(fā)送10XXXXX1再讀一個字節(jié)復位與時鐘控制所有的數(shù)據(jù)傳輸必須從將置高電平開始；數(shù)據(jù)傳輸時序復位與時鐘控制所有的數(shù)據(jù)傳輸必須從將置高電平開始；一個時鐘周期是由下降沿、上升沿組成的序列；對于數(shù)據(jù)輸入來說，數(shù)據(jù)必須在數(shù)據(jù)必須在時鐘的上升沿到來之前有效，對于數(shù)據(jù)輸入來說，在時鐘的下降沿輸出數(shù)據(jù)位。如果是低電平，所有的數(shù)據(jù)傳輸端和IO引腳都為高阻態(tài)。數(shù)據(jù)輸入(單片機寫)在8個時鐘周期的控制寫字節(jié)的輸入之后，一個字節(jié)的輸入將在下8個時鐘周期的上升沿完成，數(shù)據(jù)傳輸從字節(jié)最低位開始。讀寫時間寄存器與時間有關的寄存器為：SEC,MIN,HR,DATE,MONTH,DAY,YEAR這些寄存器的操作方式是一樣的：寫：發(fā)送10XXXXX0，再發(fā)送寫的字節(jié)讀：發(fā)送10XXXXX1，再讀一個字節(jié)下面以秒為例：秒分時日月周年初始化時要置當前時間：寫地址：發(fā)送10000000(即0x80)，再發(fā)送寫的字節(jié)0x55如時間12:23:55初始化完了，讀當前時間：讀地址：發(fā)送10000001(即0x81)，再讀一個字節(jié),即為當前的秒讀寫時間寄存器write_DS1302(0x80,0x55]);readtimeR[6]=read_DS1302(0x81);bit7秒控制寄存器秒寄存器秒寫地址：0x80讀地址：0x81分寫地址：0x82讀地址：0x83時寫地址：0x84讀地址：0x85日寫地址：0x86讀地址：0x87月寫地址：0x88讀地址：0x89周寫地址：0x8a讀地址：0x8b年寫地址：0x8c讀地址：0x8d讀寫時間控制寄存器時鐘停止標志位秒寄存器的最高位，定義為時鐘停止位，當該位置1，時鐘振蕩停止，DS1302進入低功耗待機模式；當該位置0，時鐘振蕩啟動；初始上電狀態(tài)是沒有定義。val=read_DS1302(0x81);//讀秒寄存器到valval&=0x7f; //最高位清零,振蕩器工作允許write_DS1302(0x80,val);//寫秒寄存器，內(nèi)容val啟動時鐘示例ucharval;bit7秒控制寄存器秒寄存器AM-PM/12-24MODE小時寄存器的第7位定義為12-24小時模式位。Bit7為1：是12小時制；bit5=1表示下午bit5=0表示上午Bit7為0：是24小時制；bit7bit5小時控制寄存器小時寄存器12-24小時模式位12小時制模式時,0:上午;1:下午寫保護位(WRITEPROTECTBIT)控制字節(jié)的bit7是寫保護位（前面已經(jīng)提到），低7位（bit0~bit6），被置0，在任何寫操作前，bit7都應該置‘0’?？刂萍拇嫫鞯刂房刂萍拇嫫髯止?jié)寫保護關閉：write_DS1302(0x8e,0x00);bit70000000寫保護打開：write_DS1302(0x8e,0x80);地址該寄存器決定了DS1302的充電特性，涓流充電選擇位為bit4~7，置1010時使涓流充電，其他選擇將禁止涓流充電。DS1302剛上電時無涓流充電。二極管選擇位diodeselect（DS）bit2~3，將在Vcc1和Vcc2之間選擇1或2個diode，如果DS是01，只有一個二極管被選擇，如果DS四10，將選擇兩個diode，具體電路如下圖，如果是00或11，無涓流充電能力。還有電阻選擇位RS(bit0~1)將會選擇Vcc1和Vcc2之間的電阻，具體如下表：涓電流充電寄存器sbitDS1302_CLK=P1^7;sbitDS1302_IO=P2^3;sbitDS1302_RST=P1^3;大賽DS1302部分電路#definenop_nop_()voidsendbyte(uchara){uchari;for(i=8;i>0;i--) { DS1302_IO=a&0x01; a>>=1; DS1302_CLK=1; _nop_(); DS1302_CLK=0; _nop_();}}函數(shù)功能:單片機向DS1302寫一個字節(jié)子程序IO=字節(jié)a的最低位字節(jié)右移1位CLK=1，延時CLK=0，延時到8次了？結(jié)束將上面的寫字節(jié)和讀字節(jié)放在一起研究voidsendbyte(uchara){uchari;for(i=8;i>0;i--) { DS1302_IO=a&0x01; a>>=1; DS1302_CLK=1; _nop_(); DS1302_CLK=0; _nop_();}}讀一個字節(jié)子程序ucharreadbyte(void){ uchari,dat=0; for(i=8;i>0;i--) { dat>>=1; if(DS1302_IO) dat|=0x80; DS1302_CLK=1; nop; DS1302_CLK=0; } returndat;}寫一個字節(jié)子程序這是一種方案在控制字節(jié)最后一位寫完后的下降沿，第一個讀數(shù)據(jù)位就出現(xiàn)了此句看上去,在沒有先產(chǎn)生下降沿的情況下就讀了數(shù)據(jù)，其實在左邊已經(jīng)產(chǎn)生了第一個數(shù)據(jù)位將上面的寫字節(jié)和讀字節(jié)放在一起研究voidsendbyte(uchara){uchari;for(i=8;i>0;i--) { DS1302_CLK=0;nop;DS1302_IO=a&0x01;a>>=1;DS1302_CLK=1;nop; }}讀一個字節(jié)子程序ucharreadbyte(void){uchari,dat=0;for(i=8;i>0;i--){ DS1302_CLK=1; nop; DS1302_CLK=0; dat>>=1; if(DS1302_IO) dat|=0x80; }returndat;}寫一個字節(jié)子程序這是另一種方案這里是先產(chǎn)生數(shù)據(jù)，再產(chǎn)生上升沿的方式送數(shù)據(jù)，最后沒有產(chǎn)生下降沿。這里要先產(chǎn)生下降沿，再讀數(shù)據(jù)/*****************************************************************************函數(shù)功能:寫DS1302地址子程序向address地址上寫入數(shù)據(jù)dat*****************************************************************************/voidwrite_DS1302(ucharaddress,uchardat){

DS1302_RST=0; nop; DS1302_CLK=0; nop; DS1302_RST=1; nop;

sendbyte(address); nop;

sendbyte(dat); nop; DS1302_RST=0; nop; DS1302_CLK=0;}經(jīng)過8個時鐘周期的控制字節(jié)的輸入，一個字節(jié)的輸入將在下8個時鐘周期的上升沿完成，數(shù)據(jù)傳輸從字節(jié)最低位開始。這3句的目的是將CLK置0,但是不知道會不會產(chǎn)生下降沿而送錯數(shù)據(jù),所以先RST=0，停止所有數(shù)據(jù)傳送，高阻態(tài),等CLK=0之后，再回復RST=1;/*****************************************************************************函數(shù)功能:初始化DS1302子程序入口參數(shù):wr_data[](全局變量)出口參數(shù):*****************************************************************************/voidDS1302_init(){write_DS1302(0x8e,0x00);//關閉保護,bit7=0write_DS1302(0x8c,wr_data[0]); //年write_DS1302(0x88,wr_data[1]); //月write_DS1302(0x86,wr_data[2]); //日 write_DS1302(0x8A,wr_data[3]); //星期write_DS1302(0x84,wr_data[4]); //時write_DS1302(0x82,wr_data[5]); //分write_DS1302(0x80,wr_data[6]); //秒 write_DS1302(0x8e,0x80); //開寫保護,bit7=1}voidclock_start(void){ucharval;val=read_DS1302(0x81);//讀秒寄存器val&=0x7f; //秒寄存器最高位0,時鐘振蕩啟動

write_DS1302(0x8e,0x00);//關寫保護

write_DS1302(0x80,val);//寫回秒寄存器write_DS1302(0x90,0xa5);

//1010使能涓電流充電,DS=01:選擇一個二極管,RS=01:R1=2kwrite_DS1302(0x8e,0x80);//開寫保護

}啟動振蕩器，啟動涓電流充電(競賽可省略)(競賽可省略)可以省略的理由：1.由于秒寄存器是內(nèi)容0x00~0x59，顯然初始化時最高位也同時清零了；2.使用的電池，不充電，可以不對電池充電。/*****************************************************************************函數(shù)功能:讀DS1302時間子程序讀到數(shù)組readtimeR中*****************************************************************************/voidread_time(void){ readtimeR[0]=read_DS1302(0x8d);//年BCD碼 readtimeR[1]=read_DS1302(0x89); //月BCD碼 readtimeR[2]=read_DS1302(0x87); //日BCD碼 readtimeR[3]=read_DS1302(0x8b);//周BCD碼 readtimeR[4]=read_DS1302(0x85); //時BCD碼 readtimeR[5]=read_DS1302(0x83);//分BCD碼 readtimeR[6]=read_DS1302(0x81); //秒BCD碼}送顯示的數(shù)據(jù)處理方式y(tǒng)ear_h=readtimeR[0]>>4; //年十位year_l=readtimeR[0]&0x0f;//年個位month_h=readtimeR[1]>>4; //月十位month_l=readtimeR[1]&0x0f;//月個位date_h=readtimeR[2]>>4; //日十位date_l=readtimeR[2]&0x0f;//日個位hour_h=readtimeR[4]>>4; //時十位hour_l=readtimeR[4]&0x0f;//時個位minute_h=readtimeR[5]>>4;//分十位minute_l=readtimeR[5]&0x0f;//分個位second_h=readtimeR[6]>>4;//秒十位second_l=readtimeR[6]&0x0f;//秒個位disTime[0]=hour_h;disTime[1]=hour_l;disTime[3]=minute_h;disTime[4]=minute_l;disTime[6]=second_h;disTime[7]=second_l;display(disTime);disDate[0]=year_h;disDate[1]=year_l;disDate[3]=month_h;disDate[4]=month_l;disDate[6]=date_h;disDate[7]=date_l;display(disDate)作判斷的數(shù)據(jù)處理方式ucharsec,min,hour,dat,m