時鐘芯片DS1302實驗指導(dǎo)書

SKIPIF1<0《單片機原理技術(shù)》實驗十一《單片機原理技術(shù)》實驗十一SKIPIF1<0頁實驗十一時鐘芯片DS1302實驗一、知識準備DS1302

是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路芯片，通過DS1302時鐘芯片獲取準確詳細的時間（年、月、日、周、日、時、分、秒準確時間）。1.DS1302的寄存器這張表呢是DS1302內(nèi)部的7個與時間、日期有關(guān)的寄存器圖和一個寫保護。寄存器，我們要做的就是將初始設(shè)置的時間、日期數(shù)據(jù)寫入這幾個寄存器，然后再不斷地讀取這幾個寄存器來獲取實時時間和日期。這幾個寄存器的說明如下：（1）秒寄存器（81h、80h）的位7定義為時鐘暫停標志（CH）。當(dāng)初始上電時該位置為1，時鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；只有將秒寄存器的該位置改寫為0時，時鐘才能開始運行。（2）小時寄存器（85h、84h）的位7用于定義DS1302是運行于12小時模式還是24小時模式。當(dāng)為高時，選擇12小時模式。在12小時模式時，位5是，當(dāng)為1時，表示PM。在24小時模式時，位5是第二個10小時位（3）控制寄存器（8Fh、8Eh）的位7是寫保護位（WP），其它7位均置為0。在任何的對時鐘和RAM的寫操作之前，WP位必須為0。當(dāng)WP位為1時，寫保護位防止對任一寄存器的寫操作。也就是說在電路上電的初始態(tài)WP是1，這時是不能改寫上面任何一個時間寄存器的，只有首先將WP改寫為0，才能進行其它寄存器的寫操作。1.1DS1302的讀寫DS1302的數(shù)據(jù)讀寫是通過I/O串行進行的。當(dāng)進行一次讀寫操作時最少得讀寫兩個字節(jié)，第一個字節(jié)是控制字節(jié)，就是一個命令，告訴DS1302是讀還是寫操作，是對RAM還是對CLOK寄存器操作，以及操作的地址。第二個字節(jié)就是要讀或?qū)懙臄?shù)據(jù)了。我們先看單字節(jié)寫：在進行操作之前先得將CE（也可說是RST）置高電平，然后單片機將控制字的位0放到I/O上，當(dāng)I/O的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，將SCLK置高電平，DS1302檢測到SCLK的上升沿后就將I/O上的數(shù)據(jù)讀取，然后單片機將SCLK置為低電平，再將控制字的位1放到I/O上，如此反復(fù)，將一個字節(jié)控制字的8個位傳給DS1302。接下來就是傳一個字節(jié)的數(shù)據(jù)給DS1302，當(dāng)傳完數(shù)據(jù)后，單片機將CE置為低電平，操作結(jié)束。單字節(jié)讀操作的一開始寫控制字的過程和上面的單字節(jié)寫操作是一樣，但是單字節(jié)讀操作在寫控制字的最后一個位，SCLK還在高電平時，DS1302就將數(shù)據(jù)放到I/O上，單片機將SCLK置為低電平后數(shù)據(jù)鎖存，單機機就可以讀取I/O上的數(shù)據(jù)。如此反復(fù)，將一個字節(jié)的數(shù)據(jù)讀入單片機。讀與寫操作的不同就在于，寫操作是在SCLK低電平時單片機將數(shù)據(jù)放到IO上，當(dāng)SCLK上升沿時，DS1302讀取。而讀操作是在SCLK高電平時DS1302放數(shù)據(jù)到IO上，將SCLK置為低電平后，單片機就可從IO上讀取數(shù)據(jù)?？刂谱謨?nèi)容如下表：位0就是讀寫位，當(dāng)位0為1時，就是告訴DS1302，下面是進行讀出操作，而當(dāng)位0為0時就是寫入操作。位0－位5是要進行操作的DS1302寄存器地址。位6就是告訴DS1302，是要對RAM進行操作還是對CLK寄存器進行操作，0就是對時間寄存器操作，一般我們都是對時間寄存器進行操作。位7就是固定的1。為什么是1呢。還記得上面說的單字節(jié)讀操作嗎？在寫控制字的最后一個位也就是位7時，DS1302已將它的寄存器數(shù)據(jù)位0放到IO上了，要是控制字的位7是0的話，DS1302就無法將它的隨后的數(shù)據(jù)放到IO上了。這樣你現(xiàn)在就知道為什么控制字80H是寫秒寄存器，而80H是讀秒寄存器了吧！80H換成二進制就是10000000。而81H的二進制就是10000001，一個是寫操作，另一個是讀操作嘛！2.接口芯片DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用SPI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)的時鐘信號和RAM數(shù)據(jù)。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小與31天時可以自動調(diào)整，且具有閏年補償功能。工作電壓寬達2.5～5.5V。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。下表說明了DS1302芯片的引腳功能。Vcc主電源X1，X2接32768Hz晶振GND地線CE復(fù)位I／0數(shù)據(jù)輸入輸出SCLK串行時鐘Vccl后備電源圖1-1接口電路圖如下，可以看到DS1302的數(shù)據(jù)引腳接在P1.1上，串行時鐘接在P1.2上，CE接在P3.4上圖1-2二、實驗?zāi)康恼莆誅S1302時鐘芯片的運用。三、實驗內(nèi)容編寫程序把時鐘芯片DS1302的時間顯示在LCD上。四、實驗設(shè)備硬件設(shè)備：51單片機開發(fā)版、USB線一根，12v電源適配器一個。圖1-3軟件工具：STC-ISP-15XX-V6.82，keil。五、核心代碼分析voidRun_DS1302(void){ ucharsec,min,hour,day,month,year; v_W1302(0x8f,0); sec=bcdtodec(uc_R1302(0x81)); /*讀出DS1302中的秒，BCD碼轉(zhuǎn)成十進制*/ v_W1302(0x8f,0); min=bcdtodec(uc_R1302(0x83)); /*讀出DS1302中的分，BCD碼轉(zhuǎn)成十進制*/ v_W1302(0x8f,0); hour=bcdtodec(uc_R1302(0x85));/*讀出DS1302中的小時，BCD碼轉(zhuǎn)成十進制*/ /**/ v_W1302(0x8f,0); day=bcdtodec(uc_R1302(0x87)); /*讀出DS1302中的日，BCD碼轉(zhuǎn)成十進制*/ v_W1302(0x8f,0); month=bcdtodec(uc_R1302(0x89));/*讀出DS1302中的月，BCD碼轉(zhuǎn)成十進制*/ v_W1302(0x8f,0); year=bcdtodec(uc_R1302(0x8d));/*讀出DS1302中的年，BCD碼轉(zhuǎn)成十進制*/ L1602_char(2,8,hour/10%10+48);//小時的十位顯示 L1602_char(2,9,hour%10+48);//小時的個位顯示 L1602_char(2,10,'-'); L1602_char(2,11,min/10%10+48);//分鐘的十位顯示 L1602_char(2,12,min%10+48);//分鐘的個位顯示 L1602_char(2,13,'-'); L1602_char(2,14,sec/10%10+48);//秒鐘的十位顯示 L1602_char(2,15,sec%10+48);//秒鐘的個位顯示 L1602_char(1,9,year/10%10+48);//年的十位顯示 L1602_char(1,10,year%10+48);//年的個位顯示 L1602_char(1,11,'-'); L1602_char(1,12,month/10%10+48);//月份的十位顯示 L1602_char(1,13,month%10+48);//月份的個位顯示 L1602_char(1,14,'-'); L1602_char(1,15,day/10%10+48);//日的十位顯示 L1602_char(1,16,day%10+48); //日的個位顯示}六、實驗步驟連接設(shè)備，將USB線一端接PC，一端接單片機開發(fā)板，開發(fā)板接12V電源，打開電源開關(guān)圖1-4打開STC-ISP下載工具圖1-5選擇好單片機型號STC89C52RC，掃描串口號，其他設(shè)置為默認；然后點擊打開程序文件，出現(xiàn)下圖圖1-6進入