DS1320原理和C51代码实现解读

DS封装
引脚介绍
- $V_{CC2}$ 为主电源， $V_{CC1}$ 为备用电源，当 $V_{CC2}$ > $V_{CC1}$ + 0.2V时选择 $V_{CC2}$ , $V_{CC2}$ < $v_{CC1}$ 时，选择 $V_{CC1}$ 。
- SCLK：同步时钟。
- I/0: 数据传输，n数据输入/输出。
- $\overline{RST}$ 为复位引脚，1代表读/写使能，0代表读/写禁止。
- GND:地
功能特性
- 能计算2100年前的年、月、日、星期、时、分、秒的信息；每月的天数和闰年天数可自动调整；时钟可设置为24或12小时格式。
- 与单片机间采用单线同步串行通信。
- 31字节的8位静态RAM。
- 功耗低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW；可选的涓流充电能力。
- 读/写时钟或RAM数据有单字节和多字节两种传送方式。
时序图
- 分为写时序和读时序图，由SCLK时钟控制，SCLK为低电平时，单片机和DS1302之间没有数据传输。
- 读/写时序，SCKL产生上升沿(由低电平变为高电平)

这里写图片描述

放置数据时序，SCLK产生下降沿(由高电平变为低电平)，放置数据。

这里写图片描述

整读/写时序图。每次读/写数据时，都要先发送命令。

这里写图片描述

DS1302命令格式
- D7:必须为1代表能写入DS1302,0代表禁止写入DS1302。
- D6:RAM/ $\overline{CK}$ ：1代表读/写RAM,0代表读/写时钟/日历数据
- D5~D1：命令地址。
- D0-RD/ $\overline{W}$ ： 1代表对DS1302进行读操作，0代表对DS1302进行写操作
DS1302寄存器
- DS1302有12个寄存器，7个存放时钟/日历相关信息。BCD码形式存放数据。
- 秒寄存器
  - D7：时钟暂停位，1代表振荡器停止，DS1302为低功耗方式。0代表时钟开始工作。
  - 10SEC（D6~D4）:秒的十位
  - SEC（D3~D0）:秒的个位
- 分寄存器
  - 10MIN（D6~D4）：分的十位
  - MIN(D3~D0)：分的个位
- 小时寄存器
  - 12/24(D7)：12或24小时选择位
  - 0(D6):
  - AP(D5)：1代表AM，0代表PM
  - HR：存储时间
- 天寄存器
  - 10DATE(D5~D4):天的十位
  - DATE（D3~D0）：天的个位
- 月寄存器
  - 10M(D4)：月十位
  - MONTH(D3~D0):月个位
- 星期寄存器
  - DAY(D3~D0)
- 年寄存器
  - 10YEAR(D7~D4):年的十位
  - YERAR(D3~D0):年的个位
- 写保护寄存器
  - WP：0允许写入，1进制写入。用来反正写入其他寄存器。
- 涓流充电寄存器
  - 慢充电寄存器，用于管理对备用电源的充电
  - TCS：当4位TCS=1010时，才允许使用涓流充电寄存器，其他任何状态都将禁止使用涓流充电器。
  - DS：两DS位用于选择连接在VCC2和VCC1间的二极管数目。
  01-选择1个二极管；10-选择2个二极管；
  
  11或00-涓流充电器被禁止。
  - RS：两位RS位用于选择涓流充电器内部在VCC2和VCC1之间的连接电阻。
  - RS=01，选择R1（2kΩ）；RS=10时，选择R2（4kΩ）；RS=11时，选择R3（8kΩ）；RS=00时，不选择任何电阻。
  - 时钟突发寄存器
  - 多字节读/写。写入地址3EH。

代码解读

读取时间流程：初始化时间->写入读取时间的命令->读取时间并输出。
引脚定义:

sbit DSIO=P3^4; //IO
sbit RST=P3^5; //复位
sbit SCLK=P3^6； //时钟

代码模块
- void Ds1302Init()。初始化设置时间
- void Ds1302Write(uchar addr, uchar dat)。向DS1302写入数据
- uchar Ds1302Read(uchar addr)。向DS1302读出数据
- void Ds1302ReadTime()。获得时间的值

初始化设置时间

uchar code READ_RTC_ADDR[7] = {0x81, 0x83, 0x85, 0x87, 0x89, 0x8b, 0x8d};  //读寄存器命令
uchar code WRITE_RTC_ADDR[7] = {0x80, 0x82, 0x84, 0x86, 0x88, 0x8a, 0x8c}; //写寄存器命令
uchar TIME[7] = {0, 0x42, 0x13, 0x21, 0x11, 0x02, 0x17}; //时间初始化设置
void Ds1302Init()
{
    uchar n;
    Ds1302Write(0x8E,0X00);      //写入写保护寄存器，关闭写保护。
    for (n=0; n<7; n++)//把时间写入7个时间寄存器
    {
        Ds1302Write(WRITE_RTC_ADDR[n],TIME[n]); 
    }
    Ds1302Write(0x8E,0x80);      //开启写保护
}

向DS1302写入8位数据。RST=1和SCLK=0，数据赋值为IO引脚，RST =1 ，SCLK触发上升沿写入数据，写入成功后，RST=0

void Ds1302Write(uchar addr, uchar dat)
{
  uchar n;
  RST = 0;
  _nop_();
  SCLK = 0;//置为0
  _nop_();
  RST = 1; //复位为1，允许写入DS1302
  _nop_();
  for (n=0; n<8; n++)//写入命令，低位先写入
  {
    DSIO = addr & 0x01;//
    addr >>= 1;
    SCLK = 1;//上升沿
    _nop_();
    SCLK = 0; //恢复
    _nop_();
  }
  for (n=0; n<8; n++)//写入数据
  {
    DSIO = dat & 0x01;
    dat >>= 1;
    SCLK = 1;//上升沿
    _nop_();
    SCLK = 0; //恢复
    _nop_();    
  } 

  RST = 0;//写入完成后，RST=0
  _nop_();
}

向DS1302读取数据，CLK =1,RST = 1.上升沿读取数据，下降沿放置数据。数据恢复到稳定阶段。

uchar Ds1302Read(uchar addr)
{
    uchar n,dat,dat1;
    RST = 0;
    _nop_();

    SCLK = 0;//
    _nop_();
    RST = 1;//
    _nop_();

    for(n=0; n<8; n++)//写八位命令
    {
        DSIO = addr & 0x01;//
        addr >>= 1;
        SCLK = 1;//上升沿
        _nop_();
        SCLK = 0;//恢复
        _nop_();
    }
    _nop_();
    for(n=0; n<8; n++)//读取八位数据，低位先读
    {
        dat1 = DSIO;//读取引脚IO值
        dat = (dat>>1) | (dat1<<7);
        SCLK = 1; //上升沿读取
        _nop_();
        SCLK = 0;//下降沿放置数据
        _nop_();
    }

    RST = 0;
    _nop_();    //必须延时，让数据稳定。下面是稳定时间
    SCLK = 1;   
    _nop_();
    DSIO = 0;
    _nop_();
    DSIO = 1;
    _nop_();
    return dat; 
}

读取时钟的值

void Ds1302ReadTime()
{
    uchar n;
    for (n=0; n<7; n++)//读取7个寄存器的时间数据
    {
        TIME[n] = Ds1302Read(READ_RTC_ADDR[n]);
    }
}

DS1320原理和C51代码实现解读

DS1320原理和C51代码实现解读

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