DS1302菜鸟级讲解

VCC2 连接的 5v 是工作电压，VCC1 连接的 3v 是后备工作电压。充电寄存器就控制 VCC2 流向 VCC1 之间的“阻值”和“二极管的降压”。 在这里补充一些题外话：当 VCC2 有电源输入时，VCC1 是停止供电的，但同一时间也可以为 VCC1 进行细流充电（这要看 VCC1 是否连接着可充电电池）。一旦 VCC2 停止供电，VCC1 就开始工作， 与此同时细流充电就变成没有意义了。
RS 位组合的阻值选择表
细流公式
渴求细流的公式可以由上右表求出，阻值位 R1，diode drop 为二极管的降压，0.7v (一个二极管)，1.4 （串联二极管）。不过我比较有爱，将他分成六个等级，为了编程更方便。
#define LV6 #define LV5 #define LV4 #define LV3 #define LV2 #define LV1
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注意
读一个字节和写一个字节有明显的不一样，先是写地址字节，然后再读数据字节，写地址字 节时上升沿有效，而读数据字节时下降沿有效，当然前提是 RST 信号必须拉高。写地址字 节和读数据字节同是 LSB 开始。
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第 12 章 DS1302
12.1 概述 DS1302 实时时钟芯片我真的为她着迷呀。什么原因导致我为她着迷？自己接触 后您自然而然会明白的。本片笔记的手法与前几章写笔记的手法明显而外的不 同，因为介绍 DS1302 芯片不像是介绍单片机内部的资源一样，都有参考步骤可 言，但设置 DS1302 的方法太多样化了，让新手很不容易。
12.6 DS1302 的地址字节
DS1302 的地址字节，也可以作为命令字节。A0~A4 是用来选择地址的位，而 BIT0 是 制定该地址字节是写入还是读取，BIT6 是作为选择 RAM 还是 CLOCK 的区别。其实这 也没有什么困难的啦。
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再重申一次，读一个字节和写一个字节是不一样，在 写一个字节 的时候，AVR 的 IO 口一 直保持输出状态，相反的在 读一个字节的时候 AVR 的 IO 口先是输出状态，然后是输入状 态，且必须改变时钟信号的顺序。（补充一点题外话，我在编辑时序的时候，由于疏忽了一 点“小错误”，后果却是很严重。）
12.3 DS1302 时钟|日期|控制|爆发寄存器 在介绍 DS1302 的时序图中不都是，先地址字节，然后数据字节码？那么地址字 节和数据字节又有什么关系呢？（看看下面的图）
首先是按寄存器的地址字节，声明的宏定义。SEC 为开始，亦即 0x80，随后都是+2。宏定义 中的地址字节没有包括了，BIT0 写/读 的控制位。
//配置
#define CLKOFF 0x80
#define CLKON 0x00
#define T12
0x80
#define T24
0x00
#define LOCK 0x80
第十：爆发寄存器？（Burst Mode）地址字节：0x92 这个寄存器的功能可以用软件来模拟，无视他把。
12.4 DS1302 的 RAM DS1302 真的很厚道，还设立了 31 个字节的 RAM 空间，RAM 空间的开始地址字节是 0x94。RAM 空间可以让使用着任意发挥，你可以把它当做外存储器，但是前提 DS1302 必须一直供电。要访问任意空间也很简单，如下表：
12.8 DS1302 头文件的理解
自带来的 DS1302 头文件，没有自己定义的好。这一章笔记，主要是以头文件的方式解释。这 是我认为，新手最简单习得的办法。
//命令，地址 #define SEC 0x80 #define MIN 0x82 #define HOUR 0x84 #define DAY 0x86 #defineMONTH 0x88 #define WEEK 0x8A #define YEAR 0x8C #define CTRL 0x8E #define CHRG 0x90 #define BRUST 0xBE #define RAM 0xC0
第二：分钟寄存器 地址字节；0x82 八位寄存器，高四位记录十位 (BIT7 除外) ，低四位记录个位
第三：时钟寄存器 地址字节；0x84 八位寄存器，高四位记录十位 (BIT7，BIT6 除外) ，低四位记录个位。时钟寄存器的最 高位，决定了时间是以 24 小时制，还是 12 小时制。逻辑 1 为 12 小时致，逻辑 0 为 24 小时致。至于 24 小时致是默认的，为什么这么说呢？该解释与秒钟寄存器很相似，因 为每一次我们为时钟寄存器赋值的时候，由于时钟最大值是 23 小时（0x23），还是 11 小时（0x11），自然而然最高位我们都会赋 0 值。
#define UNLOCK 0x00
#define LV6 0xA5
#define LV5 0xA9
#define LV4 0xA6
#define LV3 0xAA
#define LV2 0xA7
#define LV1 0xAB
第七：年寄存器 地址字节：0x8C 八位寄存器，高四位记录十位，低四位记录个位。
第八：控制寄存器 地址字节：0x8E 八位寄存器，仅 BIT7 有用，BIT7 亦即 WP 位（Write Protect），逻辑 0 解除写保护，逻 辑 1 开启写保护。换一句话说，每一次写其他寄存器 WP 位必须先置 0。
我们一个一个寄存器来看吧：
第一：秒钟寄存器 地址字节；0x80 其实呀，我很佩服该芯片的设计人员，将芯片设计得很贴心，为什么呢？因为秒钟寄存 器，除了记 录秒钟以外，还控制了 DS1302 的时钟开关（晶振开始工作，或者晶振禁止 工作）。该位第 7 位 CH，当写入逻辑 1 时 DS1302 停止工作，时间的计时保持最后一次 的状态，如果写入逻辑 0 DS1302 则开始工作，时间从最后一次状态中继续计时。
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Байду номын сангаас12.7 简单归纳
控制 DS1302 的是 RST 信号，拉低无效，拉高有效。而 DS1302 是串行输入，串行读入。写入 一个字节和读取一个字节的时序不同。写入一个字节都是上跳沿有效，读入一个字节先是上跳 沿有效，然后下降沿有效。地址字节也可称为命令字节，BIT6 控制了对 RAM/CLOCK 的访问 控制，而 BIT0 决定了地址|命令字节的写入还是读出的特性。DS1302 有 31 个字节的 RAM 空 间。除此之外，还有细流充电的功能。秒寄存器决定了 DS1302 开始工作与否，而时钟寄存 器有 12 小时制和 24 小时制之分。每当要写入任何一个寄存器|RAM 空间，写入控制寄存器的 WP 位必须置 0，解除写保护。
换成另一句话说，每一次写入秒钟，都会使 DS1302 工作，但这又是为什么呢？秒钟寄 存器是八位寄存器，高四位中的 BIT4~BIT6（BIT7 除外）记录十位，而低四位记录个 位。秒钟的计算最多也是 59，如果换成十六进制的话是 0x59。所以呢，最高位基本上 都是用不到，但我们每一次向秒钟寄存器进行初始化的时候，都会很自然的把最高位 BIT7 记录成 0，CH 位为逻辑 0，DS1302 就开始工作。
12.2 芯片介绍
VCC2 GND VCC1 SCLK I/O RST
工作电源 电源地 后备电源 时钟信号 数据输入输出 复位信号|片选信号
我在看视频教程时，老时觉得很奇怪的，为什么老师会把 RST 信号说成片选信 号呢？这也难怪的，因为在 DS1302 的时序图，RST 信号的角色有如片选信号。
众多的芯片中，往往最后的 PIN 都是工作电源的输入。可是 DS1302 却是很奇特 ， VCC2 是工作电源的输入而 VCC1 却是后备电源的输入，或者是充电的电流的经 过，更详细的介绍在后面的内容会继续介绍。
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第九：充电寄存器？（Trickle Charge）地址字节：0x90 这是开启细流充电的寄存器，写保留。后面有详细的解释。
0xA5 0xA9 0xA6 0xAA 0xA7 0xAB
//0.7 降压，2k 阻值，2.15mA //1.4 降压，2k 阻值，1.80mA //0.7 降压，4k 阻值，1.07mA //1.7 降压，4k 阻值，0.90mA //0.7 降压，8k 阻值，0.50mA //1.4 降压，8k 阻值，0.45mA
地址字节 0x90+0 0x90+1 ... ... 0x90+31
第N个 第 0 个 RAM 第 1 个 RAM ... ... 第 31 个 RAM
嗯，使用 RAM 空间的方法很自由，自己发挥想象力吧。
12.5 细流充电 Trickle Charge 在前几个 Article，介绍了 DS1302 有后备供电的输入，亦即 VCC1 引脚，DS1302 允许 透过控制内部的充电寄存器，经 VCC2 向 VCC1 流入的充电细流（很小很小的电流）。 我们看一看 Hj-2G 的硬件布局吧：
第四：日寄存器 地址字节：0x86 八位寄存器，高四位记录十位（实际上仅有 BIT4~5 被使用），低四位记录个位。
第五：月寄存器 地址字节：0x88 八位寄存器，高四位记录十位（实际上仅有 BIT4 被使用），低四位记录个位。
第六：周寄存器 地址字节：0x8A 八位寄存器，仅有低四位被使用（BIT0~3），用来记录个位。
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上面的图说明了每个寄存器的定义和地址字节，而每个地址字节的 LSB 可以是 0 或者 1，逻辑 0 代 表写，逻辑 1 代表读。如果忽略每个地址字节的 LSB，十六进制则是 0x80+i，而 i 每一次累加 2。
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以上是 Trickle Charge 的概念图，充电控制寄存器的高四位（BIT7~4）是 TCS，Trickle Charger Select 位，仅 1010 才会开启充电功能。而 BIT3~2 是 DS，Diode Select 位，01 选择一个 diode，10 选择两 个 diode 串联。BIT1~0 是 RS，Resistor Select 位，两位组成了 3 个阻值的选择。浏览下表：
SCLK 是串行时钟信号的输入，而 I/O 则是串行数据输入输出。X1,X2 是晶振 32.768kHz 的输入，数据手册中有记录晶振的两端需无极电容，手册中的记录是 6pf，但是在众多的 AVR 学习板中会看到 23pf，27pf 的出现。
12.3 时序分析
以上是 DS1302 一个字节写入的时序图。第一个字节是地址字节，第二个字节是数据字节。 RST 信号必须拉高，否则数据的输入是无效的。换一句话说，RST 信号控制数据|时间信号 输入的开始和结束。 地址字节和数据字节的读取时上升沿有效，而且是由 LSB 开始读入。