1 、 DS1302****的特點(diǎn)

DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，可以通過(guò)串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒、分、時(shí)、日、星期、月、年的信息，每個(gè)月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整，時(shí)鐘操作可通過(guò)AM/PM標(biāo)志位決定采用24或12小時(shí)時(shí)間格式。

通俗的說(shuō)，DS1302是時(shí)鐘芯片，那它就有計(jì)時(shí)的作用。它和我們?nèi)粘＝佑|的電子表差不多，可以對(duì)年月日、時(shí)分秒、星期計(jì)時(shí)。我們可以用單片機(jī)往DS1302里面寫(xiě)入時(shí)間進(jìn)行時(shí)間設(shè)置，也可以用單片機(jī)從DS1302中讀取時(shí)間，讀出來(lái)的時(shí)間數(shù)據(jù)我們顯示出來(lái)，這樣我們就可以實(shí)現(xiàn)了電子時(shí)鐘的功能。

2 、DS1302的封裝

DS1302有兩種封裝，一種是DIP8的雙列直插式，一種是SOP8貼片式。根據(jù)封裝的名字我就知道這芯片有8個(gè)引腳，引腳分布如圖1：

3 、DS1302引腳功能

1-VCC2，主電源引腳，，當(dāng)Vcc2比Vcc1高0.2V以上時(shí)，DS1302由VCC2供電，當(dāng)Vcc2低于Vcc1時(shí)，由Vcc1供電。

2、3-X1、X2，這兩個(gè)引腳需要接一個(gè)32.768K的晶振，給DS1302提供一個(gè)基準(zhǔn)。特別注意，要求這個(gè)晶振的引腳負(fù)載電容必須是6pF，而不是要加6pF的電容。如果使用有源晶振的話，接到X1上即可，X2懸空。

4-GND，電源地。

5-CE（注1：有些資料里寫(xiě)的是RST），DS1302的復(fù)位引腳。當(dāng)讀寫(xiě)DS1302的時(shí)候，這個(gè)引腳必須是高電平，低電平表示不讓芯片工作。

6-I/O，DS1302的數(shù)據(jù)輸入輸出口，這個(gè)引腳是一個(gè)雙向通信引腳，讀寫(xiě)數(shù)據(jù)都是通過(guò)這個(gè)引腳完成。

7-SCLK，串行時(shí)鐘信號(hào)，用來(lái)作為通信的時(shí)鐘信號(hào)。

8-VCC1，備用電源引腳。

DS1302的電路一個(gè)重點(diǎn)就是時(shí)鐘電路，它所使用的晶振是一個(gè)32.768k的晶振，晶振外部也不需要額外添加其他的電容或者電阻電路，只需要晶振的引腳的負(fù)載電容為6pF。時(shí)鐘的精度，首先取決于晶振的精度以及晶振的引腳負(fù)載電容。如果晶振不準(zhǔn)或者負(fù)載電容過(guò)大過(guò)小，都會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘誤差過(guò)大。在這一切都搞定后，最終一個(gè)考慮因素是晶振的溫漂。隨著溫度的變化，晶振往往精度會(huì)發(fā)生變化，因此，在實(shí)際的系統(tǒng)中，其中一種方法就是經(jīng)常校對(duì)。

4 、寄存器簡(jiǎn)介

DS1302的寄存器（讀時(shí)81h～8Dh，寫(xiě)時(shí)80h～8Ch）是存放秒、分，小時(shí)、日、月、年、周數(shù)據(jù)的，存放的數(shù)據(jù)格式為BCD碼形式。它的內(nèi)部時(shí)間寄存器如下表：

上表是DS1302內(nèi)部的7個(gè)與時(shí)間、日期有關(guān)的寄存器圖和一個(gè)寫(xiě)保護(hù)寄存器，我們要做的就是將初始設(shè)置的時(shí)間、日期數(shù)據(jù)寫(xiě)入這幾個(gè)寄存器，然后再不斷地讀取這幾個(gè)寄存器來(lái)獲取實(shí)時(shí)時(shí)間和日期。現(xiàn)對(duì)這幾個(gè)寄存器的說(shuō)明如下：

①、秒寄存器（81h、80h）的位7定義為時(shí)鐘暫停標(biāo)志（CH）。當(dāng)初始上電時(shí)該位置為1，時(shí)鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；只有將秒寄存器的該位置改寫(xiě)為0時(shí)，時(shí)鐘才能開(kāi)始運(yùn)行，一般我們?cè)谟玫臅r(shí)候是在設(shè)置時(shí)間完成后吧秒寄存器寫(xiě)入0，這樣就啟動(dòng)了芯片的計(jì)時(shí)功能。

②、小時(shí)寄存器（85h、84h）的位7定義為DS1302是運(yùn)行于12小時(shí)模式還是24小時(shí)模式。當(dāng)為1時(shí)，選擇12小時(shí)模式，為0時(shí)選擇24小時(shí)模式。在12小時(shí)模式時(shí)，位5是標(biāo)志位 ，為0時(shí)表示AM，為1時(shí)表示PM。在24小時(shí)模式時(shí)，位5是第二個(gè)10小時(shí)位。

③、控制寄存器（8Fh、8Eh）的位7是寫(xiě)保護(hù)位（WP），其它7位均置為0。在任何的時(shí)候?qū)r(shí)鐘和RAM的寫(xiě)操作之前，WP位必須為0。當(dāng)WP位為1時(shí)，寫(xiě)保護(hù)位防止對(duì)任一寄存器的寫(xiě)操作。也就是說(shuō)在電路上電的初始態(tài)WP是1，這時(shí)是不能改寫(xiě)上面任何一個(gè)時(shí)間寄存器的，只有首先將WP改寫(xiě)為0，才能進(jìn)行其它寄存器的寫(xiě)操作。

其余的寄存器沒(méi)有什么特殊的說(shuō)明。對(duì)于DS1302芯片還有一個(gè)控制字，該控制字控制這芯片的讀寫(xiě)操作。具體的內(nèi)容如下：

如上表所示，位0就是讀寫(xiě)位，當(dāng)位0為1時(shí)，就是告訴DS1302，下面是進(jìn)行讀出操作，而當(dāng)位0為0時(shí)就是寫(xiě)入操作。

位0－位5是要進(jìn)行操作的DS1302寄存器地址。

位6就是告訴DS1302，是要對(duì)RAM進(jìn)行操作還是對(duì)時(shí)間寄存器進(jìn)行操作，0就是對(duì)時(shí)間寄存器操作，一般我們都是對(duì)時(shí)間寄存器進(jìn)行操作。

位7就是固定的1。

現(xiàn)在就知道為什么控制字80H是寫(xiě)秒寄存器，而81H是讀秒寄存器了吧。80H換成二進(jìn)制就是10000000。而81H的二進(jìn)制就是10000001，一個(gè)是寫(xiě)操作，另一個(gè)是讀操作嘛！

現(xiàn)在，我們來(lái)總結(jié)下如何對(duì)DS1302操作：

1 ）首先要通過(guò)8eH將寫(xiě)保護(hù)去掉，這樣我們才能將日期，時(shí)間的初值寫(xiě)時(shí)各個(gè)寄存器。

2 ）然后就可以對(duì)80H、82H、84H、86H、88H、8AH、8CH進(jìn)行初值的寫(xiě)入。同時(shí)也通過(guò)秒寄存器將位7的CH值改成0，這樣DS1302就開(kāi)始走時(shí)運(yùn)行了。

3 ）將寫(xiě)保護(hù)寄存器再寫(xiě)為80H，防止誤改寫(xiě)寄存器的值。

4）不斷讀取80H－8CH的值，將他們轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制后顯示出來(lái)就可以啦，之前我們說(shuō)過(guò)，DS1302讀出的數(shù)據(jù)是BCD碼，所以需要轉(zhuǎn)換一下。

5 、讀寫(xiě)時(shí)序

上面說(shuō)到的寄存器，控制字。最終都是需要單片機(jī)控制DS1302的引進(jìn)寫(xiě)進(jìn)或讀出芯片的。那現(xiàn)在就說(shuō)說(shuō)這讀寫(xiě)的時(shí)序問(wèn)題。

物理上，DS1302的通訊接口由3個(gè)口線組成，即CE(有些資料寫(xiě)為RST)，SCLK，I/O。其中CE（RST）從低電平變成高電平啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程，SCLK是時(shí)鐘線，I/O是數(shù)據(jù)線。具體的讀寫(xiě)時(shí)序參考下圖，但是請(qǐng)注意，無(wú)論是哪種同步通訊類(lèi)型的串行接口，都是對(duì)時(shí)鐘信號(hào)敏感的，而且一般數(shù)據(jù)寫(xiě)入有效是在上升沿，讀出有效是在下降沿（DS1302正是如此的，但是在芯片手冊(cè)里沒(méi)有明確說(shuō)明），如果不是特別確定，則把程序設(shè)計(jì)成這樣：平時(shí)SCLK保持低電平，在時(shí)鐘變動(dòng)前設(shè)置數(shù)據(jù)，在時(shí)鐘變動(dòng)后讀取數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)操作總是在SCLK保持為低電平的時(shí)候，相鄰的操作之間間隔有一個(gè)上升沿和一個(gè)下降沿。

DS1302****的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)是通過(guò)I/O串行進(jìn)行的。當(dāng)進(jìn)行一次讀寫(xiě)操作時(shí)最少得讀寫(xiě)兩個(gè)字節(jié)，第一個(gè)字節(jié)是控制字節(jié)，就是一個(gè)命令，告訴DS1302是讀還是寫(xiě)操作，是對(duì)RAM還是對(duì)CLOK寄存器操作，以及操作的地址。第二個(gè)字節(jié)就是要讀或?qū)懙臄?shù)據(jù)了。

我們先看單字節(jié)寫(xiě)：在進(jìn)行操作之前先得將CE（也可說(shuō)是RST）置高電平，然后單片機(jī)將控制字的位0放到I/O上，當(dāng)I/O的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，將SCLK置高電平，DS1302檢測(cè)到SCLK的上升沿后就將I/O上的數(shù)據(jù)讀取，然后單片機(jī)將SCLK置為低電平，再將控制字的位1放到I/O上，如此反復(fù)，將一個(gè)字節(jié)控制字的8個(gè)位傳給DS1302。接下來(lái)就是傳一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)給DS1302，當(dāng)傳完數(shù)據(jù)后，單片機(jī)將CE置為低電平，操作結(jié)束。

單字節(jié)讀操作的一開(kāi)始寫(xiě)控制字的過(guò)程和上面的單字節(jié)寫(xiě)操作是一樣，但是單字節(jié)讀操作在寫(xiě)控制字的最后一個(gè)位，SCLK還在高電平時(shí)，DS1302就將數(shù)據(jù)放到I/O上，單片機(jī)將SCLK置為低電平后數(shù)據(jù)鎖存，單機(jī)機(jī)就可以讀取I/O上的數(shù)據(jù)。如此反復(fù)，將一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)讀入單片機(jī)。讀與寫(xiě)操作的不同就在于，寫(xiě)操作是在SCLK低電平時(shí)單片機(jī)將數(shù)據(jù)放到IO上，當(dāng)SCLK上升沿時(shí)，DS1302讀取。而讀操作是在SCLK高電平時(shí)DS1302放數(shù)據(jù)到IO上，將SCLK置為低電平后，單片機(jī)就可從IO上讀取數(shù)據(jù)。

在單字節(jié)讀操作時(shí)，在寫(xiě)控制字的最后一個(gè)位也就是位7時(shí)，DS1302已將它的寄存器數(shù)據(jù)位0放到IO上了，要是控制字的位7是0的話，DS1302就無(wú)法將它的隨后的數(shù)據(jù)放到IO上了，所以控制字的7位為固定的1，原因在這里哦。

6 、典型運(yùn)用電路