CLK和I/O虽然和IIC总线接在一条引脚上,但DS1302其实并不是使用IIC总线,而是一种三线式总线,
DS1302内部结构:
DS1302内部包括:
Powercontrol:
电源控制模块
Inputshiftregisters:
输入移位寄存器
Commandandcontrollogic:
通讯与逻辑控制器
Oscillatoranddivider:
晶体振荡器及分频器
DS1302的内部主要组成部分虽然有:
移位寄存器、控制逻辑、振荡器、实时时钟以及RAM。
虽然数据分成两种,但是对单片机的程序而言,其实是一样的,就是对特定的地址进行读写操作。
DS1302控制字:
控制字的最高有效位(位7)必须是逻辑1,如果它为0,则不能把数据写入到DS1302中。
位6:
如果为0,则表示存取日历时钟数据,为1表示存取RAM数据;
位5至位1(A4~A0):
指示操作单元的地址;
位0(最低有效位):
如为0,表示要进行写操作,为1表示进行读操作。
控制字总是从最低位开始输出。
在控制字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时,数据被写入DS1302,数据输入从最低位(0位)开始。
同样,在紧跟8位的控制字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿,读出DS1302的数据,读出的数据也是从最低位到最高位。
DS1302时序:
如图,所示
CE输入驱动高启动所有的数据传输。
CE输入有两个功能。
首先,CE打开控制逻辑,允许访问的移位寄存器的地址/命令序列。
其次,CE提供了一个终止单字节或多字节数据传输方法。
一个时钟周期是由一个下降沿之后的上升沿序列。
对于数据传输而言,数据必须在有效的时钟的上升沿输入,在时钟的下降沿输出。
如果CE为低,所有的I/O引脚变为高阻抗状态,数据传输终止。
对于数据输入:
开始的8个SCLK周期,输入写命令字节,数据字节在后8个SCLK周期的上升沿输入。
数据输入位0开始。
对于数据输出:
开始的8个SCLK周期,输入一个读命令字节,数据字节在后8个SCLK周期的下降沿输出。
注意,第一个数据字节的第一个下降沿发生后,命令字的最后一位被写入(Notethatthefirstdatabittobetransmittedoccursonthefirstfallingedgeafterthelastbitofthecommandbyteiswritten.),命令字节的最后一位被写入。
当CE仍为高时。
如果还有额外的SCLK周期,DS1302将重新发送数据字节,这使DS1302具有连续突发读取的能力。
DS1302驱动程序分析
/************************************************
*名称:
ucharDS1302Read()
*说明:
先写地址,后读数据
*功能:
从cmd相应地址中读取一个字节的数据
*调用:
DS1302WriteByte(),DS1302ReadByte()
*输入:
cmd:
要写入的控制字节
*输出:
dat:
读取的数据
*************************************************/
ucharDS1302Read(ucharcmd)
{
uchardat;
RST=0;//初始CE线置为0
SCLK=0;//初始时钟线置为0
RST=1;//初始CE置为1,传输开始
DS1302WriteByte(cmd);//传输命令字,要读取的时间/日历地址
dat=DS1302ReadByte();//读取要得到的时间/日期
SCLK=1;//时钟线拉高
RST=0;//读取结束,CE置为0,结束数据的传输
returndat;//返回得到的时间/日期
}
/************************************************
*名称:
DS1302Write
*说明:
先写地址,后写数据
*功能:
向cmd相应地址中写一个字节的数据
*调用:
DS1302WriteByte()
*输入:
cmd:
要写入的控制字,dat:
要写入的数据
*输出:
无
*************************************************/
voidDS1302Write(ucharcmd,uchardat)
{
RST=0;//初始CE线置为0
SCLK=0;//初始时钟线置为0
RST=1;//初始CE置为1,传输开始
DS1302WriteByte(cmd);/传输命令字,要写入的时间/日历地址
DS1302WriteByte(dat);//写入要修改的时间/日期
SCLK=1;//时钟线拉高
RST=0;//读取结束,CE置为0,结束数据的传输
}
/************************************************
*名称:
DS1302WriteByte
*说明:
无
*功能:
写入8bit数据
*调用:
delayus()
*输入:
dat:
要写入的数据
*输出:
无
*************************************************/
voidDS1302WriteByte(uchardat)
{
uchari;
SCLK=0;//初始时钟线置为0
delayus
(2);
for(i=0;i<8;i++)//开始传输8个字节的数据
{
SDA=dat&0x01;//取最低位,注意DS1302的数据和地址都是从最低位开始传输的
delayus
(2);
SCLK=1;//时钟线拉高,制造上升沿,SDA的数据被传输
delayus
(2);
SCLK=0;//时钟线拉低,为下一个上升沿做准备
dat>>=1;//数据右移一位,准备传输下一位数据
}
}
/************************************************
*名称:
DS1302ReadByte()
*说明:
无
*功能:
读取8bit的数据
*调用:
delayus()
*输入:
无
*输出:
dat:
读取的数据
*************************************************/
ucharDS1302ReadByte()
{
uchari,dat;
delayus
(2);
for(i=0;i<8;i++)
{
dat>>=1;//要返回的数据左移一位
if(SDA==1)//当数据线为高时,证明该位数据为1
dat|=0x80;//要传输数据的当前值置为1,若不是,则为0
SCLK=1;//拉高时钟线
delayus
(2);
SCLK=0;//制造下降沿
delayus
(2);
}
returndat;//返回读取出的数据
}
对DS1302的操作就是对其内部寄存器的操作,DS1302内部共有12个寄存器,其中有:
7个寄存器与日历、时钟相关,存放的数据位为BCD码形式。
此外,DS1302还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。
时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器以外的寄存器。
如下所示:
DS1302数据地址和传输格式
如图所示,时钟日历包含在7个读/写寄存器内,读/写寄存器中的数据是二——十进制的BCD码。
秒寄存器的BIT7定义为时间暂停位,当BIT1为1时,时钟振荡器停止工作,DS1302进入低功耗模式,电源消耗小于100微安,当BIT1为0时,时钟振荡器启动,DS1302正常工作。
小时寄存器的BIT7定义为12或24小时工作模式选择位,当BIT7为高时,为12小时工作模式,此时BIT5为AM/PM位,低电平标示AM,高电平标示PM,在24小时模式下,BIT5为第二个10小时位标示(20~23时)。
写保护寄存器的BIT7:
WP是写保护位,工作时,出WP外的其他位都置为0,对时钟/日历寄存器或RAM进行写操作之前,WP必须为0,当WP为高电平的时候,不能对任何时钟/日历寄存器或RAM进行写操作。
关于突发模式(burstmode或称多字节传输模式),突发模式可以指定任何的时钟/日历或者RAM寄存器为突发模式,和以前一样,第6位指定时钟或RAM而0位指定读或写。
突发模式的实质是指一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。
如下图所示
在时钟/日历寄存器中的9至31和在RAM寄存器的地址31不能存储数据。
突发模式的读取或写入从地址的位0开始。
如下程序所示:
/*---------------------------------------------------------------------------------------------------
函数名称:
DS1302_NReadRam(unsignedchar*rstr)
函数功能:
多字节突发模式读RAM,
DS1302_NRRAM一次可进行31个片内RAM单元读
输入参数:
*rstr:
存放读到的N个数据
输出参数:
无
------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
voidDS1302_burst_Read(unsignedchar*rstr)
{
unsignedchari;
RST=0;
SCLK=0;
RST=1;//CE拉高,传输开始
DS1302_WriteByte(0XFF);//写0XFF,多字节突发方式读RAM具体细节见上一节
for(i=0;i<31;i++)//连续读取个31字节
{
*rstr=DS1302ReadByte(address);//此处的ADDRESS指的是你需要进行连续读取的地址
rstr++;
}
RST=0;//CE信号拉低,传输结束
CLK=1;
}
/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------
函数名称:
DS1302_NReadRam(unsignedchar*rstr)
函数功能:
多字节突发模式写RAM,
DS1302_NRRAM一次可进行31个片内RAM单元写
输入参数:
*wstr:
要被写入的N个数据
输出参数:
无
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
voidDS1302_burstWrite(unsignedchar*wstr)
{
unsignedchari;
unsignedchar*tmpstr;
tmpstr=wstr;
DS1302Write(0x8e,0x00);//写保护关
RST=0;
SCLK=0;
RST=1;
DS1302_WriteByte(0XFE);//写0XFE,多字节突发方式写RAM,具体细节见上节for(i=0;i<31;i++)//连续写入31字节
{
DS1302_WriteByte(*tmpstr);
tmpstr++;
}
RST=0;
SCLK=1;
DS1302Write(0x8e,0x80);//开写保护
}
此寄存器为DS1302充电模式控制位,结构如下所示
TCS位:
涓流充电选择位(BIT4至7)控制涓流充电器的选择。
为防止偶然的因素使其工作,只有1010模式才能使涓流充电器工作。
所有其它的模式将禁止涓流充电。
在DS1302上电后。
涓流充电将被禁止。
DS位:
该二极管选择(BIT2和3)选择是一个二极管还是两个二极管之间在Vcc2和Vcc1连接。
如果DS为01,则选择一个二极管。
如果DS为10,则两个二极管被选中。
如果DS为00或11,充电器被禁止,与TCS无关。
RS位(BIT0和1):
选择是在Vcc2和Vcc1之间的连接电阻。
电阻的选择如下所示:
程序流程设计
几个数组,用来定义要显示的汉字信息
unsignedcharChinese_1[17]={0xc4,0xea,0xd4,0xc2,0xc8,0xd5,0xca,0xb1,0xb7,0xd6,0xc3,0xeb,0xd0,0xc7,0xc6,0xda,''};//年月日时分秒星期
unsignedcharChinese_2[15]={0xd2,0xbb,0xb6,0xfe,0xc8,0xfd,0xcb,0xc4,0xce,0xe5,0xc1,0xf9,0xcc,0xec,''};//一二三四五六天
unsignedcharCursor[6]={0x81,0x83,0x85,0x90,0x92,0x94};//定义光标移动的位置
主函数部分
主函数部分只需要按照流程图的需要调用各个模块即可/************************************************
*名称:
voidmain()
*说明:
无
*功能:
读取8bit的数据
*调用:
delayms()
*输入:
无
*输出:
dat:
读取的数据
*************************************************/
voidmain()
{
Delayms(50);
EX1=1;//外部中断开
EA=1;//全局中断开
Initialize_device();//初始化CH452LCDDS1302等器件
while
(1)//while中的值只循环显示小时,分钟,秒这几个常变量,有其他需要,可以继续添加
{
Display_Clock();//显示你需要从DS1302中读取的值
Delayms(500);
}
};
}
DS1302的初始化部分
只需要调用一次,写入一个初始值即可
/************************************************
*名称:
voidInit_DS1302(void)
*说明:
给1302写入一个初始的值
*功能:
写入日期,和时钟的值
*调用:
DS1302Write()
*输入:
无
*输出:
无
*************************************************/
voidInit_DS1302(void)
{
DS1302Write(0x8e,0x00);//写保护关
DS1302Write(DS1302_SECOND_WRITE,0x00);//初始秒值为0
DS1302Write(DS1302_MINUTE_WRITE,0x20);//初始分钟值为0
DS1302Write(DS1302_HOUR_WRITE,0x09);//初始为24小时模式初始时间为0点
DS1302Write(DS1302_DAY_WRITE,0x25);//2011年1月1日星期6
DS1302Write(DS1302_MONTH_WRITE,0x12);
DS1302Write(DS1302_YEAR_WRITE,0x10);
DS1302Write(DS1302_WEEK_WRITE,0x06);
DS1302Write(0x90,0x01);//充电
DS1302Write(0xc0,0xf0);//初始化一次标示
DS1302Write(0x8e,0x80);
}
/************************************************
*名称:
Initialize_device()
*说明:
无
*功能:
初始化实验用到的器件
*调用:
delayms(),Init_1602();Dispaly_Menu();Init8259a();
*输入:
无
*输出:
无
*************************************************/
VoidInitialize_device()
{
CH452_Write(CH452_SYSON2);//初始化CH452
Init_1602();//初始化LCD
Init8259a();//初始化8259a
Dispaly_Menu();//显示年月日等文字
Delayms(50);
//Init_DS1302();//初始化DS1302,只需要执行一次,设定好后,不需要再次执行
}
由于DS1302的很多数值都是十位数,所以需要把十位数分成2次在LCD12864上显示
//----------------------------------------------------------------
//函数名称:
voidSplit_display()
//函数功能:
把一个十位数分二次显示至传递来的位置
//入口参数:
unsignedcharaddress
//出口参数:
无
//-----------------------------------------------------------------
voidSplit_display(unsignedcharaddress)
{
unsignedchari;
i=DS1302Read(address);//读取十位
i=i/16+'0';
Write_data(i);//显示十位
Delayms(3);
i=DS1302Read(address);//读取个位
i=i%16+'0';
Write_data(i);//显示个位
Delayms(5);
}
屏幕显示部分
显示屏幕上的文字信息
显示效果为:
20XX年XX月XX日
XX时XX分XX秒
星期X
//----------------------------------------------------------------
//函数名称:
voidDispaly_Menu()
//函数功能:
显示屏幕上的所有元素
//入口参数:
无
//出口参数:
无
//-----------------------------------------------------------------
voidDispaly_Menu()
{
Write_com(0x01);
Delayms(100);
Write_com(0x80);
Delayms(100);
Write_data('2');
Delayms(5);
Write_data('0');
Delayms
(1);
Split_display(DS1302_YEAR_READ);//显示年份
Write_data(Chinese_1[0]);//显示“年”
Delayms(3);
Write_data(Chinese_1[1]);
Delayms(3);
Split_display(DS1302_MONTH_READ);//显示月份
Write_data(Chinese_1[2]);//显示“月”
Delayms(3);
Write_data(Chinese_1[3]);
Delayms(3);
Split_display(DS1302_DAY_READ);//显示日期
Write_data(Chinese_1[4]);//显示“日”
Delayms(3);
Write_data(Chinese_1[5]);
Delayms(3);
Write_data(Chinese_1[16]);
Delayms(3);