ds1320时钟芯片介绍_可编程时钟芯片

单片机开发板时钟显示原理分析以及教学实例 　　DS1302时钟 　　一．DS1302的主要性能指标 　　（1）DS1302实时时钟具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、年的能力，还有闰年调整的能力。 　　（2）内部含有31个字节静态RAM，可提供用户访问。 　　（3）采用串行数据传送方式，使得管脚数量最少，简单SPI 3线接口。 　　（4）工作电压范围宽：2.0～5.5V。 　　（5）工作电流：2.0V时，小于300nA。 　　（6）时钟或RAM数据的读/写有两种传送方式：单字节传送和多字节传送方式。 　　（7）采用8脚DIP封装或SOIC封装。 　　（8）与TTL兼容，Vcc=5V。 　　（9）可选工业级温度范围：-40C～+85C。 　　（10）具有涓流充电能力。 　　（11）采用主电源和备份电源双电源供应。 　　（12）备份电源可由电池或大容量电容实现。 　　SPI总线概念 　　SPI接口的全称是“Serial Peripheral Interface”,意为串行外围接口 　　SPI接口主要应用在EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。 　　SPI接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输,在主器件的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,地位在后,为全双工通信,数据传输速度总体来说比I2C总线要快,速度可达到几Mbps。 　　SPI接口是以主从方式工作的,这种模式通常有一个主器件和一个或多个从器件,其接口包括以下四种信号：（1）MOSI – 主器件数据输出,从器件数据输入（2）MISO – 主器件数据输入,从器件数据输出（3）SCLK – 时钟信号,由主器件产生（4）/CS – 从器件使能信号,由主器件控制 　　
　　SPI接口内部硬件图示 　　
　　最后,SPI接口的一个缺点：没有指定的流控制,没有应答机制确认是否接收到数据。 　　二．引脚功能 　　DS1302的引脚如图所示 　　
　　其中： 　　X1、X2：32.768KHz晶振接入引脚。 　　GND：地。 　　：复位引脚，低电平有效,操作时高电平。 　　I/O：数据输入/输出引脚，具有三态功能。 　　SCLK：串行时钟输入引脚。 　　Vcc1：工作电源引脚。 　　Vcc2：备用电源引脚。 接入电池断电时提供1302电源 　　三．DS1302的寄存器及片内RAM 　　DS1302有一个控制寄存器、12个日历、时钟寄存器和31个RAM。可读写 　　1．控制寄存器 　　控制寄存器用于存放DS1302的控制命令字，DS1302的RST引脚回到高电平后写入的第一个字就为控制命令。它用于对DS1302读写过程进行控制，它的格式如下： 　　
　　其中： 　　D7：固定为1 　　D6：RAM/CK位，=1片内RAM，=0日历、时钟寄存器选择位。 　　D5~D1：地址位，用于选择进行读写的日历、时钟寄存器或片内RAM。对日历、时钟寄存器或片内RAM的选择见表。 　　D0： 读写选择，=0写，=1读 　　
　　
　　2．日历、时钟寄存器 　　DS1302共有12个寄存器，其中有7个与日历、时钟相关，存放的数据为BCD码形式。日历、时钟寄存器的格式如表。 　　
　　
　　说明： 　　（1）数据都以BCD码形式。 　　（2）小时寄存器的D7位为12小时制/24小时制的选择位，当为1时选12小时制，当为0时选24小时制。当12小时制时，D5位为1是上午，D5位为0是下午，D4为小时的十位。当24小时制时，D5、D4位为小时的十位。 　　（3）秒寄存器中的CH位为时钟暂停位，当为1时钟暂停，为0时钟开始启动。 　　4）写保护寄存器中的WP为写保护位，当WP=1，写保护，当WP=0未写保护，当对日历、时钟寄存器或片内RAM进行写时WP应清零，当对日历、时钟寄存器或片内RAM进行读时WP一般置1。 　　（5）慢充电寄存器的TCS位为控制慢充电的选择，当它为1010才能使慢充电工作。DS为二极管选择位。DS为01选择一个二极管，DS为10选择二个二极管，DS为11或00充电器被禁止，与TCS无关。RS用于选择连接在VCC2与VCC1之间的电阻，RS为00，充电器被禁止，与TCS无关， 　　3.片内RAM 　　DS1302片内有31个RAM单，对片内RAM的操作有两种方式：单字节方式和多字节方式。当控制命令字为C0H~FDH时为单字节读写方式，命令字中的D5~D1用于选择对应的RAM单，其中奇数为读操作，偶数为写操作。 　　当控制命令字为FEH、FFH时为多字节操作（表中的RAM突发模式），多字节操作可一次把所有的RAM单内容进行读写。FEH为写操作，FFH为读操作。 　　数据输入输出(I/O) 　　在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。 　　单字节读写 　　
　　DS1302是通过SPI串行总线跟单片机通信的，当进行一次读写操作时最少得读写两个字节，第一个字节是控制字节，就是一个命令，告诉DS1302是读还是写操作，是对RAM还是对CLOK寄存器操作。第二个字节就是要读或写的数据了。 　　单字节读写：只有在SCLK为低电平时，才能将CE置为高电平。所以在进行操作之前先将SCLK置低电平，然后将CE置为高电平，接着开始在IO上面放入要传送的电平信号，然后跳变SCLK。数据在SCLK上升沿时，DS1302读写数据，在SCLK下降沿时，DS1302放置数据到IO上 　　
　　DS1302库函数 　　#include”ds1302.h” 　　//—DS1302写入和读取时分秒的地址命令—// 　　//—秒分时日月周年 最低位读写位;——-// 　　uchar code READ_RTC_ADDR[7] = {0x81, 0x83, 0x85, 0x87, 0x89, 0x8b, 0x8d}; 　　uchar code WRITE_RTC_ADDR[7] = {0x80, 0x82, 0x84, 0x86, 0x88, 0x8a, 0x8c}; 　　//—存储顺序是秒分时日月周年,存储格式是用BCD码—// 　　uchar TIME[7] = {0, 0, 0x12, 0x07, 0x05, 0x06, 0x16}; 　　void Ds1302Write(uchar addr, uchar dat) //向DS1302命令（地址+数据） 　　{ 　　uchar n; 　　RST = 0; 　　_nop_(); 　　SCLK = 0;//先将SCLK置低电平。 　　_nop_(); 　　RST = 1; //然后将RST(CE)置高电平。 　　_nop_(); 　　for (n=0; n<8; n++)//开始传送八位地址命令 　　{ 　　DSIO = addr & 0x01;//数据从低位开始传送 　　addr >>= 1; 　　SCLK = 1;//数据在上升沿时，DS1302读取数据 　　_nop_(); 　　SCLK = 0; 　　_nop_(); 　　} 　　for (n=0; n<8; n++)//写入8位数据 　　{ 　　DSIO = dat & 0x01; 　　dat >>= 1; 　　SCLK = 1;//数据在上升沿时，DS1302读取数据 　　_nop_(); 　　SCLK = 0; 　　_nop_(); 　　} 　　RST = 0;//传送数据结束 　　_nop_(); 　　} 　　uchar Ds1302Read(uchar addr) //读取一个地址的数据 　　{ 　　uchar n,dat,dat1; 　　RST = 0; 　　_nop_(); 　　SCLK = 0;//先将SCLK置低电平。 　　_nop_(); 　　RST = 1;//然后将RST(CE)置高电平。 　　_nop_(); 　　for(n=0; n<8; n++)//开始传送八位地址命令 　　{ 　　DSIO = addr & 0x01;//数据从低位开始传送 　　addr >>= 1; 　　SCLK = 1;//数据在上升沿时，DS1302读取数据 　　_nop_(); 　　SCLK = 0;//DS1302下降沿时，放置数据 　　_nop_(); 　　} 　　_nop_(); 　　for(n=0; n<8; n++)//读取8位数据 　　{ 　　dat1 = DSIO;//从最低位开始接收 　　dat = (dat>>1) | (dat1<<7); 　　SCLK = 1; 　　_nop_(); 　　SCLK = 0;//DS1302下降沿时，放置数据 　　_nop_(); 　　} 　　RST = 0; 　　_nop_(); //以下为DS1302复位的稳定时间,必须的。 　　SCLK = 1; 　　_nop_(); 　　DSIO = 0; 　　_nop_(); 　　DSIO = 1; 　　_nop_(); 　　return dat; 　　} 　　void Ds1302Init()//初始化DS1302. 　　{ 　　uchar n; 　　Ds1302Write(0x8E,0X00); //禁止写保护，就是关闭写保护功能 　　for (n=0; n<7; n++)//写入7个字节的时钟信号：分秒时日月周年 　　{ 　　Ds1302Write(WRITE_RTC_ADDR[n],TIME[n]); 　　} 　　Ds1302Write(0x8E,0x80); //打开写保护功能 　　} 　　void Ds1302ReadTime() //读取时钟信息 　　{ 　　uchar n; 　　for (n=0; n<7; n++)//读取7个字节的时钟信号：分秒时日月周年 　　{ 　　TIME[n] = Ds1302Read(READ_RTC_ADDR[n]); 　　} 　　}