DS1302时钟

蔚落 2022-06-12 01:45 198阅读 0赞

采用串行数据传送方式，SPI 3线接口

**SPI总线**  
SPI接口是以主从方式工作的，通常有一个主器件和一个或多个从器件  
![这里写图片描述][SouthEast]

> MOSI – 主器件数据输出，从器件数据输入  
> MISO – 主器件数据输入，从器件数据输出  
> SCLK – 时钟信号，由主器件产生  
> CS – 从器件使能信号，由主器件控制

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

**DS1302**  
DS1302有一个控制寄存器、12个日历、时钟寄存器和31个RAM

![时序][SouthEast 1]

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，告诉DS1302是读还是写，或者是对RAM还是对CLOK寄存器操作。第二个字节就是要读或写的数据

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

**控制寄存器**  
DS1302的RST引脚（图CE）回到高电平后写入的第一个字就为控制命令。格式如下

![控制寄存器][SouthEast 2]

> 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

![地址位][SouthEast 3]  
![地址位][SouthEast 4]

**日历、时钟寄存器**  
![日历、时钟寄存器][SouthEast 5]

> 数据以BCD码形式  
> 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。  
> 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  
> 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  
> 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，电阻选择情况见表

**电阻选择**  
![电阻选择][SouthEast 6]

**BCD码**  
利用了四个位元来储存一个十进制的数码，使二进制和十进制之间的转换得以快捷的进行  
采用BCD码，既可保存数值的精确度，又可免却使电脑作浮点运算时所耗费的时间

4位二进制码大于1001时，加6

如：BCD码00001100的二进制码为：00001100+6=00010010

**举例**

sbit DSIO = P3^4;
    sbit RST = P3^5;
    sbit SCLK = P3^6;
    
    //---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};
    
    //---DS1302时钟初始化2016年5月7日星期六12点00分00秒---//
    //---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)
    {
        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;
            _nop_();
            SCLK = 0;
            _nop_();    
        }   
    
        RST = 0; //传送数据结束
        _nop_();
    }
    
    uchar Ds1302Read(uchar addr)
    {
        uchar n, dat, dat1;
        RST = 0;
        _nop_();
    
        SCLK = 0;
        _nop_();
        RST = 1; 
        _nop_();
    
        for(n=0; n<8; n++)
        {
            DSIO = addr & 0x01;
            addr >>= 1;
            SCLK = 1;
            _nop_();
            SCLK = 0;
            _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()
    {
        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()
    {
        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]);
        }
    }

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[SouthEast 1]: /images/20220612/51a123fcc15147e8a797fa197f88dba8.png
[SouthEast 2]: /images/20220612/e00a6e286a734c64964dd830d8e4c584.png
[SouthEast 3]: /images/20220612/0a75eff8ebfd498c8356b01c74508d47.png
[SouthEast 4]: /images/20220612/c3e832cf94b24833acc9bc017426160a.png
[SouthEast 5]: /images/20220612/33fa0a5f0fe54d86be790c601c53b093.png
[SouthEast 6]: /images/20220612/436cf70722a049b8836b5fbee3aa9726.png