51单片机学习笔记12 SPI接口 使用1302时钟 一、DS1302简介 1. 功能特性 DS1302是一款由Maxim Integrated公司生产的实时时钟（RTC）芯片。 RTC芯片用于计算机和其他电子设备中的时间和日期的集成电路，通常被用于电子时钟、计时器、温度记录器等应用中。 DS1302部分功能特性：实时时钟功能：提供年、月、日、时、分、秒等时间数据。串行接口：通过串行接口（如SPI）与微控制器进行通信。低功耗设计：具有低功耗特性，在电池供电情况下能够长时间稳定运行。内置晶体振荡器：集成了晶体振荡器，不需要外部晶振。电池备份：支持电池备份以保持时钟运行，即使主电源断电时也能保持时间数据。温度补偿：具有温度补偿功能，可以提高时钟的准确性。 DS1302通常与微控制器或单片机配合使用，通过串行接口进行通信，并通过读写寄存器来配置和读取时间数据。 DS1302工作电压2.0~5.5V。 2. 涓流充电 涓流充电是一种低功率充电方式，它通过限制充电电流的大小来防止电池过度充电和损坏。 DS1302内部集成了涓流充电电路，它会在主电源供电时通过合适的电阻限制充电电流，以适当的速率充电芯片内部的备用电池。一旦电池被充满，充电电路会自动停止充电，以防止过度充电。 当主电源断电时，DS1302会自动从备用电池供电，保持时钟和日期功能正常运行。备用电池通常是一个较小的锂电池，它能够提供足够的电力维持DS1302的基本功能长达数年。 3. 接口介绍 DS1302实时时钟芯片具有串行接口，通常使用3线或4线SPI（Serial Peripheral Interface）进行通信。以下是DS1302的主要接口： 时钟数据和控制线： CE（Chip Enable）：芯片使能线，用于启用DS1302的通信。IO（Data I/O）：数据输入/输出线，用于与微控制器进行数据交换。SCLK（Serial Clock）：串行时钟线，用于同步数据传输。 电源线： VCC：芯片供电正极。GND：芯片地线。 备用电池连接： VBAT：备用电池正极，用于备份时钟数据。GND（BAT）：备用电池地线。 
在这里插入图片描述 5d1e798c26d2c.png) 二、寄存器介绍 1. 控制寄存器 
在这里插入图片描述 - BIT7 MSB，1时定稿，0时禁止对DS1302写入 – BIT6 0：时钟/日历；1RAM数据 – BIT5~BIT1：输入输出的寄存器 – BIT0 LSB，0时写操作，1时读操作。 2. 时间寄存器 寄存器D7D6D5D4D3D2D1D01RAM/CKA4A3A2A1A0R/W秒/1分/1小时/1日/1月/1星期/1年/1 3. 日历/时钟寄存器 BCD码格式存入。 寄存器名称取值范围D7D6D5D4D3D2D1D0秒寄存器00-59CH秒的十位秒的个位分寄存器00-590分的十位分的个位小时寄存器01-12或00-2312/240a/pHR小时的个位日寄存器01-3100日的十位日的个位月寄存器01-/0月的个位星期寄存器01-070000星期几年寄存器01-99年的十位年的个位写保护寄存器WP=1保护0000000慢充电寄存器TCSTCSTCSTCSDSDSRSRS时钟突发寄存器 三、BCD码介绍 BCD（Binary-Coded Decimal）码是一种数字编码方式，用于表示十进制数字的二进制形式。在BCD编码中，每个十进制数字（0到9）都用4位二进制数表示。这种编码方式可以使计算机更方便地处理十进制数字。 BCD码的基本原理是将一个十进制数的每一位分别用二进制数表示，例如将十进制数 45 分别用BCD编码表示：数字 4 的BCD编码为 0100数字 5 的BCD编码为 0101 因此，数字 45 的BCD编码为 0100 0101。 BCD码有几种常见的表示方法：8421码：每个十进制数字用4位二进制数表示，范围从 0000 到 1001。这种编码方式的名称来自每个位上的权重，分别是8、4、2和1。例如，十进制数 7 的BCD编码为 0111。 2421码：类似于8421码，但在前四个数字中，9表示为 1001，而不是 1000。这种编码方式的目的是为了简化BCD加法的实现。 Excess-3码：在8421码的基础上，每个数字都加上了3。例如，数字 0 的8421码是 0000，加上3后变为 0011。 DS1302实时时钟芯片使用的是8421码（也称为8421BCD码） 四、DS1302时序 1. 读时序 单字节读：
在这里插入图片描述 - CE：高电平使能 – SCLK：时钟 – IO：数据读I/O设置为输入在时钟上升沿写入，从低向高写入；第一个字节是写入指令I/O设置为输出后一个字节是读操作写入完成后，在下一个时钟下降沿读； 2. 写时序 单字节写：
在这里插入图片描述 五、实现 1. 硬件原理图 
在这里插入图片描述 下面代码在数码管显示时间。 2. ds1302.h 3. ds1302.c 4. main.c 本文代码开源在 https://gitee.com/xundh/learn51
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