wang1jin帶您從零學(xué)單片機(DS1302)

1、 技術(shù)支持：主 講：wang1jin配套開發(fā)板：WJ-V4.0 AVR+51開發(fā)板第五章:DS1302 部分 技術(shù)支持：主 講：wang1jin本章內(nèi)容介紹:DS1302簡介DS1302硬件結(jié)構(gòu)原理DS1302操作時序講解DS1302內(nèi)部寄存器功能講解DS1302時鐘操作流程DS1302時鐘實驗程序設(shè)計課后作業(yè) 技術(shù)支持：主 講：wang1jinDS1302簡介DS1302是由DALLAS 公司生產(chǎn), 具有涓細電流充電能力的實時時鐘電路. 它是采用串行數(shù)據(jù)傳輸, 可為掉電電池提供可編程的充電能力, 它采用的是普通的32.768K 晶振. DS1302可輸出年, 月, 日, 星期, 時, 分,

2、秒等信息, 利用DS1302可以很簡單的設(shè)計并制作一個時鐘或萬年歷. 技術(shù)支持：主 講： wang1jinDS1302 引腳功能DS1302 是美國DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM 的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為2.5V 5.5V 。DS1302內(nèi)部有一個31字節(jié)的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的靜態(tài)RAM 寄存器。采用三線接口與CPU 進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM 數(shù)據(jù)。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細

3、電流充電的能力。 技術(shù)支持：主 講：wang1jinDS1302內(nèi) 部結(jié)構(gòu)圖 技術(shù)支持：主 講：wang1jin DS1302工作原理圖P23P24DS_CS0VCC2在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，在這種方式下VCC1連接備用電源，當(dāng)系統(tǒng)沒有主電源的情況下，能保持時間信息及數(shù)據(jù)不丟失。DS1302由VCC1或VCC2兩者中較大者供電。當(dāng)VCC2大于VCC1 0.2V時，VCC2給DS1302供電。當(dāng)VCC2小于VCC1時，DS1302由VCC1供電通過圖可以看到，DS1302與單片機的連線只需3條，即SCL(7、I/O(6、和RST(5。接在CON2上的備用電池通過DS1302的第8腳為DS130

4、2提供低功耗的電池備份。技術(shù)支持：主 講：wang1jin DS1302讀數(shù)據(jù)工作時序 從時序上看, 大家可以看得到DS1302是串行驅(qū)動的. 通過I/O口先寫入控制字, 還需要讀取相慶寄存器的數(shù)據(jù). 在對1302操作前都要對1302進行初始化, 需要將RST 置為高電平, 并將8位地址和命令信息裝入移位寄存器.數(shù)據(jù)在SCLK 的上升沿輸入, 前8位指定訪問地址命令, 在之后的時鐘周期, 讀操作時輸出的數(shù)據(jù), 寫操作時輸入數(shù)據(jù). 時鐘脈沖的個數(shù)在單字節(jié)方式下為8個地址加8位數(shù)據(jù).技術(shù)支持：主 講：wang1jin DS1302寫數(shù)據(jù)的時序操作 數(shù)據(jù)在SCLK 的上升沿輸入, 前8位指定訪問地址

5、命令, 在之后的時鐘周期, 讀操作時輸出的數(shù)據(jù), 寫操作時輸入數(shù)據(jù). 時鐘脈沖的個數(shù)在單字節(jié)方式下為8個地址加8位數(shù)據(jù).技術(shù)支持：主 講：wang1jin DS1302的控制字 位7:必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到DS1302中。 位6：如果為0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM 數(shù)據(jù)； 位5至位1（A4A0）：指示操作單元的地址；位0（最低有效位）：如為0，表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作。 控制字數(shù)據(jù)輸入從最低位（0位）開始輸出。在控制字指令輸入后的下一SCLK 時鐘上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，如果有額外的SCLK 周期，他們將被忽略。 在緊跟8位的控制字

6、指令后的下一個SCLK 脈沖的下降沿，讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)也是從最低位到最高位。需要注意的是，第一個數(shù)據(jù)位在命令字節(jié)的最后一位之后的第一個下降沿輸出。只要RST 保持高電平，如果有額外的SCLK 周期，將重新發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，即多字節(jié)傳送。技術(shù)支持：主 講：wang1jin 日歷時鐘寄存器與控制字對 照表最后一位RD/WR為0表示要進行寫操作，為1 表示進行讀操作。技術(shù)支持：主 講：wang1jin 日歷, 時鐘寄存器 DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與RAM 相關(guān)的寄存器等。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。技術(shù)支持

7、：主 講：wang1jin 寄存器功能說明 CH ：時鐘暫停位，當(dāng)此位設(shè)置為1時，振蕩器停止，DS1302處于低功耗方式；當(dāng)此位變?yōu)? 時，時鐘開始啟動。12/24：12或24小時方式選擇位，為1時選擇12小時方式。在12小時方式下，位5 是AM/PM選擇位，此位為1時表示PM 。在24小時方式下，位5是第2個小時位數(shù)據(jù)(20-23時 。WP ：寫保護位，寫保護寄存器的06位始終為0，在讀操作時讀出始終為0。在對時鐘或RAM 進行寫操作之前，位7 (WP必須為0 ，當(dāng)設(shè)置為高電平時，為寫保護狀態(tài)，可防止對其他任何寄存器進行寫操作。TCS ：控制慢充電的選擇，為了防止偶然因素使DS1302充電方

8、式工作，只有1010 模式才能使慢速充電工作。DS ：二極管選擇位。如果DS 為01，那么選擇一個二極管；如果DS 為10，則選擇兩個二極管。如果DS 為11或00，那么充電器被禁止，與TCS 無關(guān)。RS ： 選擇連接在Vcc2 與Vcc1之間的電阻，如果RS 為00，那么充電被禁止，與TCS 無關(guān)。充電狀態(tài)如表12-4所示技術(shù)支持：主 講：wang1jin 讀出數(shù)據(jù)與8421編碼 DS1302輸出的是8421編碼，8421編碼就是我們常說的BCD 碼。最常用的BCD 編碼，就是使用0 至9 這十個數(shù)值的二進碼來表示。這種編碼方式，稱之為“8421碼”。其對應(yīng)的編碼如下：十進制 8421碼 0

9、0000 ；10001 ；20010 ；30011； 40100 ；50101 ；60110； 70111 ；81000； 91001如果我們從單片機讀出來秒的數(shù)據(jù)是 0101 0011，則對應(yīng)的十進制的53秒。而不是10進制的83。我們在處理的時候，一定要注意按格式處理好數(shù)據(jù)，再進行讀寫。如果你向D1302寫入錯誤的數(shù)據(jù)，DS1302是不會報錯的。但它在計數(shù)的時候就可能會出錯。所以在使用的時候一定要注意。技術(shù)支持：主 講：wang1jin 進制轉(zhuǎn)換 十進制轉(zhuǎn)8421編碼：32/10 = 3*16 48（十進制） 30（16進制）32%10 = 230+2 32 * 16 + 32 % 10

10、32（8421編碼）8421編碼轉(zhuǎn)十進制：51 / 16 = 5 * 10（16進制） = 50（十進制）51 % 16 150 + 1 51 / 16 + 51 % 16 51（十進制）技術(shù)支持：主 講：wang1jin 充電寄存器功能說明 技術(shù)支持：主 講：wang1jin DS1302的RAM DS1302與RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個RAM 單元，共31個，每個單元為一個8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H FDH ，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM 的31個字節(jié)，命令控制字為FEH(寫 、FFH(讀技術(shù)支持：

11、主 講：wang1jin RAM 的讀寫操作 如果命令字節(jié)中的尋址位A0A4均為1，可以把時鐘/日歷或RAM 存儲器規(guī)定為多字節(jié)方式。當(dāng)命令字節(jié)為FFH 或FEH ，可以對片內(nèi)31字節(jié)RAM 進行讀/寫操作；當(dāng)命令字節(jié)為BFH 或BEH 時，可對8個時鐘/日歷寄存器進行讀/寫操作，在時鐘/日歷寄存器中的地址9-31或RAM 存儲器中的地址31均不能使用。在多字節(jié)方式中讀或?qū)懚际菑牡刂?的第0位開始。當(dāng)以多字節(jié)方式寫時鐘/日歷寄存器時，必須按傳送次序?qū)憹M8個寄存器, 即 DS1302在連續(xù)寫入時間數(shù)據(jù)時，必須連續(xù)寫入8個字節(jié)的數(shù)據(jù)；但是，當(dāng)以多字節(jié)方式寫RAM 時，根據(jù)發(fā)送的要求，數(shù)據(jù)不必寫入所

12、有31字節(jié)。不管是否寫入全部31字節(jié)，所寫的字節(jié)都將傳入送至RAM 。技術(shù)支持：主 講：wang1jin DS1302寄存器定義 讀數(shù)據(jù)定義:#define YEAR_R 0x8D /讀年數(shù)據(jù);#define DAY_R 0x8B /讀星期數(shù)據(jù);#define MONTH_R 0x89 /讀月數(shù)據(jù);#define DATE_R 0x87 /讀日數(shù)據(jù);#define HR_R 0x85 /讀小時數(shù)據(jù);#define MIN_R 0x83 /讀分數(shù)據(jù);#define SEC_R 0x81 /讀秒數(shù)據(jù);#define CONTROL_R 0x8F /讀控制數(shù)據(jù);#define TRICKLE_CHA

13、RGER_R 0x91/讀充電控制數(shù)據(jù); #define CLOCK_BURST_R 0xBF /讀時充多字節(jié)數(shù)據(jù); #define RAM_BURST_R 0xFF /讀RAM 字符組數(shù)據(jù);技術(shù)支持：主 講：wang1jin DS1302寄存器定義 充電方式控制寄存器:#define TCS_OFF 0x00 /充電模式關(guān)閉充電;#define TCS1 0xA5 /充電模式選擇一個二極管, 電阻2K; #define TCS2 0xA6 /充電模式選擇一個二極管, 電阻4K; #define TCS3 0xA7 /充電模式選擇一個二極管, 電阻8K; #define TCS4 0xA9 /

14、充電模式選擇二個二極管, 電阻2K; #define TCS5 0xAA /充電模式選擇二個二極管, 電阻4K;技術(shù)支持：主 講：wang1jin DS1302寄存器定義 寫數(shù)據(jù)定義:#define YEAR_W (0x8D&0xFE/ 寫 年數(shù)據(jù); #define DAY_W (0x8B&0xFE/寫 星期數(shù)據(jù); #define MONTH_W (0x89&0xFE/寫月數(shù)據(jù); #define DATE_W (0x87&0xFE/寫日數(shù)據(jù); #define HR_W (0x85&0xFE/寫小時數(shù)據(jù); #define MIN_W (0x83&0xFE/寫分數(shù)據(jù); #define SEC_W (0x81&0xFE/寫秒數(shù)據(jù); #define CONTROL_W 0x8F&0xFE/寫控制數(shù)據(jù); #define TRICKLE_CHARGER_W 0x91&0xFE/寫充電控制數(shù)據(jù); #define CLOCK_BURST_W 0xBF&0xFE/寫時充多字節(jié)數(shù)據(jù); #define TCS6 0xAB/充電模式選擇二個二極