DS实时时钟芯片.doc

DS1302 实时时钟芯片实时时钟芯片DS1302 简简介介DS1302是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗能提供涓流充电的时钟芯片内含一个实时时钟/日历和 31 个字节的静态 RAM，采用 SPI 三线接口与 单片机进行同步通信实时时钟可以对年、月、日、周、日、时、分、秒进行 计时，一个月小于 31 天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能DS1302 是 DS1202 的升级产品，与 DS1202 兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚， 同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力，当主电源掉电后由后备电源 进行供电，主电源再次上电后，对后备电源进行充电 DS1302 引引脚脚功功能能实物图X1，X232.768kHz 晶振引脚 GND接地引脚 RST复位引脚 I/O数据输入/输出引脚 SCLK串行时钟引脚 VCC1后备电池引脚图3 DS1302封装图VCC2主电源引脚Vcc1、 Vcc2—DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 两者中的较大者供电当 Vcc2 大于 Vcc1+0.2V 时，Vcc2 给 DS1302 供电当 Vcc2 小于 Vcc1 时，DS1302 由 Vcc1 供 电。

X1 和 X2—外接 32.768kHz 晶振GND—接地 RST—在读、写数据期间，必须输入 高电平，通过把 RST 置高电平来启动所 有的数据传送 RST 输入有两种功能：首先， RST 接通控制逻辑，允许地址 /命令字节序列送入移位寄存器；其次， RST 提供终止单字节或多字节数据 的传送手段， 当 RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对 DS1302 进行操作如果在传送过程中 RST 置为低电平，则会终止此次数据 传送上电运行时，在 Vcc>2.0V 之前，RST 必须保持低电平只有在 SCLK 为低电平时，才能将 RST 置为高电平 I/O—串行数据输入输出端 SCLK—控制数据的输入与输出 DS1302 接接线线图图注：CE 口是 RST 引脚 DS1302 的的寄寄存存器器DS1302 有关日历/时间的寄存器共有 12 个，其中有 7 个寄存器分别存储秒、分、 时、日、月、周、年的数据，数据格式为 BCD 码其读、写地址如下图：秒寄存器秒寄存器（81h、80h）的最高位（BIT 7）定义为时钟暂停标志（CH） 当该位 置为 1 时，时钟振荡器停止，DS1302 处于低功耗状态；当该位置为 0 时，时钟开始运行。

小时寄存器小时寄存器（85h、84h）的最高位（BIT 7）用于定义 DS1302 是运行于 12 小时 模式还是 24 小时模式当为高时，选择 12 小时模式，当为低时，选择 24 小时 模式在 12 小时模式时，BIT 5 位是 AM/PM 选择位，当为 1 时，表示 PM在 24 小时模式时，BIT 5 位是第二个 10 小时位 控制寄存器控制寄存器（8Fh、8Eh）的最高位（BIT 7）是写保护位（WP） ，其它位均置为 0在任何对时钟和 RAM 的写操作之前，WP 位必须为 0当 WP 位为 1 时，写保 护位禁止对任一寄存器的写操作 DS1302 有关 31 字节 RAM 的地址DS1302 的工作模式寄存器所谓突发模式是指 一次性读/写多个字节的时钟数据和 RAM 数据在时钟 突发模式下可一次性 依次读/写有关日历/时间的 8 个寄存器（从秒寄存器秒寄存器到 控制寄存器控制寄存器）的数据； 在 RAM 突发模式下 ，可一次性依次读 /写 RAM31 个字节的数据DS1302 的充电寄存器 充电寄存器要根据外围电路来设置，寄存器地址是 0x90，其高 4 位为 1010 时 充电（其他组合均不能充电） ，低 4 位的首 2 位是选择内部降压二极管的个数的， 01 代表在充电回路串入 1 个二极管，10 代表串入 2 个（注：即使高 4 位位 1010，但低 4 位的首 2 位是 00 或 11 时，充电功能被禁止） ；最后 2 位可设定串 入的电阻的数值：00 为 0 欧，01 为 2k 欧，10 为 4k 欧，11 为 8k 欧。

充电原理图如下：原理图 DS1302 的的控控制制DS1302 是 SPI 总线驱动方式它不仅要向寄存器写入控制字节，还需要读取相 应寄存器的数据 DS1302 控制字节格式如下：最高位（位 7）必须是逻辑 1，如果是 0，则不能向 DS1302 写入数据 位 6 为 0 表示存取日历/时间数据，为 1 表示存取 RAM 数据 位 5-位 1（A4-A0）表示操作单元的地址 最低位（位 0）为 0 进行写操作，为 1 进行读操作 一个完整的控制字节就是由以上内容组成由于 DS1302 只有一个 I/O 口，所以 数据是串行传输的，每次只传输一位控制字节总是从最低位开始由单片机输 出（即 DS1302 接收） 在控制字节输入后的下一个 SCLK 时钟的上升沿上升沿，数据被 写入写入 DS1302，数据的输入也是从最低位开始同样，在控制字节输入后的下一 个 SCLK 时钟的下降沿，读出下降沿，读出 DS1302 的数据，数据的读出也是从最低位开始读DS1302 读/写时序图如下：写数据读数据注意：写数据是在 SCLK 的上升沿，读数据是在 SCLK 的下降沿 DS1302 实列实列列列 1 1 用 C 语言编程， Proteus 进行仿真，用 52 单片机结合 DS1302 实时时钟芯片 在两位 数码管上显示秒的内容： 程序代码如下：#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit ds1302_rst=P3^4; sbit ds1302_io=P3^6; sbit ds1302_sclk=P3^5; uchar code a[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//数码管 0~9 的段码uint miao; /*延时函数*/void delay(uchar z) { uchar x,y; for(x=z;z>0;z--)for(y=225;y>0;y--); } /*BCD 转化成十进制*/ //因为 DS1302 时钟寄存器里的数据是以 BCD 码的形式存储 的，我们 uchar BCDtoDec(uchar bcd)//把读出的 BCD 码转化成十进制数再进行处理{ uchar c; c=((bcd return(c); } /*DS1302 写操作命令*/ void write_byte(uchar dat) //此函数向 DS1302 写入操作指令/地址 {uchar i;for(i=0;i>1;ds1302_sclk=1;} } /*向 DS1302 的某个地址写入数据*/void ds1302_write(uchar add,uchar date) { ds1302_rst=0; ds1302_sclk=0; ds1302_rst=1; write_byte(add); //调用写操作命令函数，指定将要操作的地址 write_byte(date); //再次调用写操作命令函数，向 DS1302 某地址写入数据ds1302_sclk=1; ds1302_rst=0; } /*读取 DS1302 的某地址的数据*/uchar ds1302_read(uchar add) {uchar i,value;ds1302_rst=0;delay(0);ds1302_sclk=0;delay(0);ds1302_rst=1;delay(0);write_byte(add); //调用写操作命令函数，指定将要操作的地址for(i=0;i>1;ds1302_sclk=0; if(ds1302_io)value=value|0x80;ds1302_sclk=1; }return value; } /*DS1302 的初始化*/void ds1302_init() { ds1302_rst=0; ds1302_sclk=1; ds1302_write(0x8e,0x80);//DS1302 控制寄存器的最高位 WP=1,写保护禁止写入} /*显示函数*/void display() { //秒十位P0=0xfe;P2=a[miao/10];delay(5);P0=0xfd; //秒个位P0=0xfd;P2=a[miao%10];delay(5);P0=0xff; } /*主函数*/void main() {uchar m;ds1302_init();while(1) //不断读取 DS1302 秒寄存器的数据，转换数制之后显示{m=ds1302_read(0x81);//读取秒寄存器的数据miao=BCDtoDec(m); //把秒的 BCD 码数据转换成十进制数display(); //调用显示函数，显示秒的内容} }仿真效果图如下：练习练习用 C 语言编程， Proteus 进行仿真，用 52 单片机结合 DS1302 实时时钟芯片在 六位数码管上显示时、分、秒的内容。

用 C 语言编程， Proteus 进行仿真，制作流水灯，间隔时间 为 1s，亮 500ms， 灭 500ms（尝试结合 DS1302 和外部中断 ）。