DS1302菜鸟级讲解

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。
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。
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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。
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
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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：
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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。
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。
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。
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。
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）
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第九：充电寄存器？（Trickle Charge）地址字：0x90 这是开启细流充电的寄存器，写保留。后面有详细的解释。
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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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：
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12.7 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。
#define UNLOCK 0x00
#define LV6 0xA5
#define LV5 0xA9
#define LV4 0xA6
#define LV3 0xAA
#define LV2 0xA7
#define LV1 0xAB
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
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
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。
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：