DS1302結(jié)構(gòu)與工作原理

DS1302結(jié)構(gòu)與工作原理

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，有計時的作用，和日常接觸的電子表，萬年歷差不多，可以對年月日、時分秒、星期計時。可以用單片機往DS1302里面寫入時間進行時間設(shè)置，也可以用單片機從DS1302中讀取時間，讀出來的時間也可以放在液晶上顯示。這樣就可以實現(xiàn)一塊電子表的功能了。

DS1302引腳及功能：

X1，X2: 振蕩源管腳，外接32.768KHz晶振

GND: 地

RST： 復(fù)位/片選線（通過置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。）

IO： 數(shù)據(jù)輸入輸出

SCLK： 串行時鐘

VCC1： 電池引腳

VCC2: 主電源引腳 （雙電源供電，在主電源關(guān)閉的情況下，有VCC1的電池供電，也能保持時鐘的連續(xù)運行）

DS1302的工作原理很簡單，它外接32768Hz的晶振提供震蕩時鐘。芯片內(nèi)部的電路對晶振頻率32768分頻后獲得周期為1S的秒信號，然后對秒信號計數(shù)，獲得分鐘、小時、天、星期、月、年等的數(shù)值。

實現(xiàn)方法：

DS1302的時間信息以寄存器的形式存儲在芯片內(nèi)部。DS1302的通訊接口由3根線組成，即RST，SCLK，I/O。單片機與DS1302通訊，采用的是SPI通訊接口，只不過是半雙工了，只能分時進行收發(fā)。通過SPI接口，對相應(yīng)的寄存器進行讀操作，可以獲得當(dāng)前時間數(shù)值；寫操作，可以設(shè)定當(dāng)前時間。

下面介紹怎么對DS1302發(fā)號施令。

DS1302的命令字節(jié)格式：

一個完整的通訊幀由由2字節(jié)組成。第一字節(jié)是控制字節(jié)，第二字節(jié)為數(shù)據(jù)位。控制字格式如下：

1.bit0：讀寫標(biāo)志。高電平為讀，第二字節(jié)（藍色圈內(nèi)）會由DS1302輸出數(shù)據(jù)；低電平為寫，第二字節(jié)由單片機輸出數(shù)據(jù)， DS1302接收；

2.bit1~5: 5位操作元地址，就是要對哪個寄存器進行操作。寄存器地址列表如圖2.1。（紅色圈內(nèi)）

3.bit6:選擇RAM區(qū)或寄存器區(qū)。如果為0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù);

4. bit7:必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中。

圖2.1

（CH：時鐘停止位；為0時振蕩器工作；為1時振蕩器停止；AP=1時為下午模式，為0時上午模式。圖2.1內(nèi)還應(yīng)該有第八個寄存器，地址為8E。它的bit7是需要重視的。bit7是一個保護位，如果這一位是1，那么是禁止給任何其他的寄存器或者那31個字節(jié)的RAM寫數(shù)據(jù)的。因此在寫數(shù)據(jù)之前，這一位必須先寫成0。）

因為是SPI接口，單片機與DS1302通訊也是上升沿發(fā)送（寫入1302數(shù)據(jù)），下降沿接收（讀取1302數(shù)據(jù)）。控制字總是從最低位開始輸出。在控制字指令輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位(0位)開始。同樣，在緊跟8位的控制字指令后的下一個SCLK脈沖的下降沿，讀出DS1302的數(shù)據(jù)。讀出的數(shù)據(jù)也是從最低位到最高位。數(shù)據(jù)讀寫時序如下圖：

單片機往DS1302寫入數(shù)據(jù)，先寫地址，后寫命令/數(shù)據(jù)。單片機讀取DS1302某地址的數(shù)據(jù)，先寫地址，后讀命令/數(shù)據(jù)。

知道了需要控制的指令寄存器，讀寫的數(shù)據(jù)寄存器，通訊方式為SPI。所謂欲破曹公，只欠東風(fēng)。咱是欲破DS1302，只欠實踐了。

原理圖如下：

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