ds1302简介

若采用单片机计时，一方面需要采用计数器，占用硬件资 源，另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的 资源，而且，某些测控系统可能不允许。但是，如果在系 统中采用时钟芯片DS1302，则能很好地解决这个问题。 DS1302内含一个实时时钟/日历和31个字节静态RAM，通 过简单的串行接口与单片机进行通信，实时时钟./日历电 路提供秒、分、时、日、日期、月、年信息，每月的天数 和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM/PM设置 决定采用24小时或12小时式，DS1302 与单片机之间能简单 地采用同步串行的方式进行通信，仅需要用到3 个口线： RES复位、I/O数据线、SCLK串行时钟；对时钟、RAM的 读/写，可以采用单字节方式或多达31 个字节的字符组方 式。DS1302工作时，功耗很低，保持数据和时钟信息时功 率小于1mW。DS1302广泛用于电话传真、便携式仪器及电 池供电的仪器仪表等产品领域中。



// 单字节读，读取DS1302某个地址的数据，先写地址， 后读命令/数据 //----------------------------------------------------------------------------------------------------------------uchar R1302(uchar ucAddr) { uchar ucDa; T-RST=0; T-CLK=0; T-RST=1; Nop ( ); WriteB(ucAddr); //写地址 ucDa= ReadB（ ）; //读 1字节命令/数据 T-CLK=1; T-RST=0; return(ucDa); }




(2) DS1302与单片机的接口 图14.15中在单电源与电池供电的系统中，VCC1提供低功 率的备用电池，VCC2提供主电源，在没有主电源时能保 证时间信息以及数据。 (3) DS1302读写时序 DS1302单字节读写时序见图14.16，多字节读写时序见图 14.17。




（1）控制寄存器 控制寄存器用于存放DS1302 的控制命令， DS1302 的引脚回到高电



其中： D7：固定为1，是控制命令标志。 D6：RAM/位，片内RAM或日历、时钟寄存器选择位，当RAM/=1时， 对片内RAM进行读写，当RAM/=0 时，对日历、时钟寄存器进行读写。 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14.4。

说明：




数据都以BCD码形式表示 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，D 5位为1时为上 午，D5位为0时为下午，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，时钟暂停，为0时时 钟开始启动。 写保护寄存器中的WP为写保护位，当WP =1 时，写保护。当 WP=0时未写保护，当对日历、时钟寄存器或片内RAM 进行写时 WP 应清零，对日历、时钟寄存器或片内RAM进行读时WP一般置 为1。 慢充电寄存器的TCS为控制慢充电的选择，当它为1010时才能使慢 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 选择两个二极管，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14.6，慢充电电路示意图见 图14.14。






// 从DS1302读1字节数据 //----------------------------------------------------------------------------------------------------------------uchar ReadB (void) { uchar i; T-RST=1;//开始读写操作 Nop ( ); for ( i=8; i>0; i--) { ACC= ACC>>1; //结果右移一位，先读低位，后读高位 ACC7=T-IO; //读一位，放累加器最高位 Nop ( ); CLK=1;//读有效 Nop ( ); CLK=0;// 时钟=0，准备下次读 Nop ( ); } return(ACC);//返回读的结果 }




// 单字节写，向DS1302 某地址写入命令/数据，先写地址， 后写命令/数据 //----------------------------------------------------------------------------------------------------------------void W1302(uchar ucAddr , uchar ucDa) { T-RST=0; T-CLK=0; T-RST=1; //开始读写操作 WriteB(ucAddr); //写地址 WriteB(ucda); //写1字节数据 T-CLK=1; Nop ( ); T-RST=0; }


图中要特别说明的是备用电源B1，可以用电池或者超 级电容器(0.1F以上)。虽然DS1302在主电源掉电后的耗电 很小，但是，如果要长时间保证时钟正常，最好选用小型 充电电池。可以用老式电脑主板上的3.6V充电电池。如果 断电时间较短(几小时或几天)时，就可以用漏电较小的普 通电解电容器代替。100 μF就可以保证1小时的正常走时。 DS1302在第一次加电后，必须进行初始化操作。初始化后 就可以按正常方法调整时间。 DS1302 存在时钟精度不高，易受环境影响，出现时钟混 乱等缺点。DS1302可以用于数据记录，特别是对某些具有 特殊意义的数据的记录，能实现数据与出现该数据的时间 同时记录。这种记录对长时间的连续测控系统结果的分析 及对异常数据出现的原因的查找具有重要意义。传统的数 据记录方式是隔时采样或定时采样，没有具体的时间记录， 因此，只能记录数据而无法准确记录其出现的时间；
14.3.1 串行日历时钟芯片 DS 1302 简 介


现在流行的串行时钟电路很多，如DS1302、 DS1307、 PCF8485等。这些电路的接口简单、价格低廉、使用方便， 被广泛地采用。本文介绍的实时时钟电路DS1302是 DALLAS公司的一种具有涓细电流充电（trickle charge;maintenance charge 连续小电流充电，又称维护充电） 能力的电路，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保 护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。 采用普通32.768kHz晶振。 DS1302的引脚排列中有二个电源脚，其中VCC1为后备电 源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持 时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供 电。当V cc2大于V cc1＋0.2V时，V cc2给DS1302供电。当 Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源， 外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线。




（4）DS1302读写参数 DS1302读写参数对于驱动程序的正确编写有很重要的参考 价值，如果程序执行不稳定，请仔细分析时序和读写参数， 调整指令之间延时，协调硬件动作。读操作时序见图14.18， 写操作时序见图14.19；参数见表14.7。 （5）DS 1302 的驱动程序如下：在程序中用Nop（）函数 来延时，该函数在头文件<intrins.h>中定义，因此在程序 中引用该文件。在主频12M时，每调用Nop（）一次，大 约延时1。 #include <reg51.h> #include <intrins.h> #deffine Nop ( ) –nop-( ) //定义指令 #defined uchar unsigned char sbit T-CLK= p1^0; //DS1302时钟引脚 sbit T-IO = p1^1; //DS1302数据线引脚 sbit T-RST= p1^2; //DS1302复位线引脚 sbit ACC7= ACC^7; sbit ACC0= ACC^0;

2．引脚功能 DS1302 的引脚如图14.13所示。





其中： X1、X2 ：32.76KHZ晶振接入引脚。 GND：地。 RST：复位引脚，低电平有效。 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。 3．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个字节RAM。



1．DS1302的主要性能指标 （1）DS1302实时时钟具有计算2100年之前的秒、分、时、 日、日期、星期、月、年的能力，还有闰年调整功能。 （2）内部采用含有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，使用 简单3 线制接口。 （4）工作电压范围宽：2.0～5.5V。 （5）工作电流：2.0V时，小于 300 mA。 （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：-40.C～+85℃。 （10）具有涓流充电功能。 （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。
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DS 1302 通过引脚驱动输入输出过程，当置高电平 启动输入输出过程，在SCLK时钟的控制下，首先 把控制命令字写入DS1302的控制寄存器中，其次 根据写入的控制命令字，一次读写内部寄存器或 片内RAM单元的数据，对于日历、时钟寄存器、 根据控制命令字，一次可以读写一个日历、时钟 寄存器、也可以一次读写8 个字节，对所有的日 历、时钟寄存，写的控制命令为0XBE，读的控制 命令字为0XBF；对于片内RAM 单元，根据控制 命令字，一次可读写一个字节，一次也可以读写 31 个字节，当数据读写完后，变为低电平结束输 入输出过程。无论是命令还是数据，一个字节传 送时都是低位在前。