ds1302教程.ppt

1、第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第1页时钟时钟IC及其应用及其应用教学目的：教学目的：1.掌握掌握SPI串行串行时钟芯片芯片1302的接的接线；2.掌握掌握1302的的时序和序和软件件编制。制。3.可以将可以将1302与数与数码管管显示、示、1602液晶液晶显示示结合。合。重点难点：重点难点：1302与数与数码管管显示、示、1602液晶液晶显示的程序示的程序编制。制。第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第2页SPI总线概念总线概念SPI接口的全称是接口的全称是“SerialP

2、eripheralInterface”,意意为串行外串行外围接口接口SPI接口主要接口主要应用在用在EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器器,还有数字信号有数字信号处理器和数字信号解理器和数字信号解码器器之之间。SPI接口是在接口是在CPUCPU和外围低速器件之间进行同步串和外围低速器件之间进行同步串行数据传输行数据传输,在主器件的移位脉冲下在主器件的移位脉冲下,数据按位数据按位传输,高位在前高位在前,地位在后地位在后,为全双工通信全双工通信,数据数据传输速度速度总体来体来说比比I2C总线要快要快,速度可达到几速度可达到几Mbps。第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7

3、泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第3页SPI接口是接口是以主从方式以主从方式工作的工作的,这种模式通常有一个主器件和种模式通常有一个主器件和一个或多个从器件一个或多个从器件,其接口包括以下四种信号：其接口包括以下四种信号：（1）MOSI主器件数据主器件数据输出出,从器件数据从器件数据输入入（2）MISO主器件数据主器件数据输入入,从器件数据从器件数据输出出（3）SCLK时钟信号信号,由主器件由主器件产生生（4）/CS从器件使能信号从器件使能信号,由主器件控制由主器件控制第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第4页SPI接口内部硬件

4、图示接口内部硬件图示 最后,SPI接口的一个缺点：没有指定的流控制,没有应答机制确认是否接收到数据。第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第5页12.1 串行日历时钟芯片与单片机接口串行日历时钟芯片与单片机接口一一DS1302DS1302的主要性能指标的主要性能指标（1 1）DS1302DS1302实时时钟具有能计算实时时钟具有能计算21002100年之前的秒、分、年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、年的能力，还有闰年调整时、日、日期、星期、月、年的能力，还有闰年调整的能力。的能力。（2 2）内部含有）内部含有3131个字节静态个字节

5、静态RAMRAM，可提供用户访问。，可提供用户访问。（3 3）采用串行数据传送方式，使得管脚数量最少，）采用串行数据传送方式，使得管脚数量最少，简简单单SPI 3SPI 3线接口线接口。（4 4）工作电压范围宽：）工作电压范围宽：2.02.05.5V5.5V。（5 5）工作电流：）工作电流：2.0V2.0V时，小于时，小于300nA300nA。第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第6页 （6 6）时钟或）时钟或RAMRAM数据的读数据的读/写有两种传送方式：写有两种传送方式：单字节传送和多字节传送方式。单字节传送和多字节传送方式。（7

6、7）采用）采用8 8脚脚DIPDIP封装或封装或SOICSOIC封装。封装。（8 8）与）与TTLTTL兼容，兼容，Vcc=5VVcc=5V。（9 9）可选工业级温度范围：）可选工业级温度范围：-40-40 C C+85+85 C C。（1010）具有涓流充电能力。）具有涓流充电能力。（1111）采用主电源和备份电源双电源供应采用主电源和备份电源双电源供应。（1212）备份电源可由电池或大容量电容实现。）备份电源可由电池或大容量电容实现。第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第7页二引脚功能二引脚功能DS1302DS1302的引脚如图所示

7、的引脚如图所示第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第8页其中：其中：X1、X2：32.768KHz晶振接入引脚。晶振接入引脚。GND：地。：地。：复位引脚，低电平有效复位引脚，低电平有效,操作时高电平操作时高电平。I/O：数据输入数据输入/输出引脚，具有三态功能输出引脚，具有三态功能。SCLK：串行时钟输入引脚串行时钟输入引脚。Vcc1：工作电源引脚。：工作电源引脚。Vcc2：备用电源引脚。：备用电源引脚。接入电池断电时提供接入电池断电时提供1302电电源源第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信

8、息职业技术学院第9页三三DS1302DS1302的寄存器及片内的寄存器及片内RAMRAMDS1302DS1302有一个控制寄存器、有一个控制寄存器、1212个日历、时钟寄存个日历、时钟寄存器和器和3131个个RAMRAM。可读写可读写1 1控制寄存器控制寄存器 控制寄存器用于存放控制寄存器用于存放DS1302DS1302的控制命令字，的控制命令字，DS1302DS1302的的RSTRST引脚回到高电平后写入的第一个字就为控制命令。引脚回到高电平后写入的第一个字就为控制命令。它用于对它用于对DS1302DS1302读写过程进行控制，它的格式如下：读写过程进行控制，它的格式如下：D7D6D5D4D

9、3D2D1D01RAM/CKA4A3A2A1A0RD/W第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第10页其中：其中：D7：固定：固定为1D6：RAM/CK位位，=1片内片内RAM，=0日日历、时钟寄存器寄存器选择位。位。D5D1：地址位，用于：地址位，用于选择进行行读写的日写的日历、时钟寄存器或片内寄存器或片内RAM。对日日历、时钟寄存器或寄存器或片内片内RAM的的选择见表。表。D0：读写写选择，=0写，写，=1读第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第11页寄存器名称寄存器名称D7D

10、6D5D4D3D2D1D01RAM/CKA4A3A2A1A0R/W秒寄存器秒寄存器10000000或或1分寄存器分寄存器10000010或或1小小时寄存器寄存器10000100或或1日寄存器日寄存器10000110或或1月寄存器月寄存器10001000或或1星期寄存器星期寄存器10001010或或1年寄存器年寄存器10001100或或1第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第12页寄存器名称寄存器名称D7D6D5D4D3D2D1D01RAM/CKA4A3A2A1A0R/W写保写保护寄存器寄存器10001110或或1慢充慢充电寄存器寄存器1

11、0010000或或1时钟突突发模式模式10111110或或1RAM011000000或或1110或或1RAM3011111100或或1RAM突突发模式模式11111110或或1第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第13页2日历、时钟寄存器日历、时钟寄存器DS1302DS1302共有共有1212个寄存器，其中有个寄存器，其中有7 7个与日历、时钟个与日历、时钟相关，存放的数据为相关，存放的数据为BCDBCD码形式。日历、时钟寄存器码形式。日历、时钟寄存器的格式如表。的格式如表。寄存器名称寄存器名称取取值范范围D7D7D6D6D5D5D4D

12、4D3D3 D2D2 D1D1 D0D0秒寄存器秒寄存器00005959CHCH秒的十位秒的十位秒的个位秒的个位分寄存器分寄存器000059590 0分的十位分的十位分的个位分的个位小小时寄存器寄存器01011212或或00002312/212/24 40 0A/A/P PHRHR小小时的个位的个位日寄存器日寄存器0101310 00 0日的十位日的十位日的个位日的个位第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第14页寄存器名称寄存器名称取取值范范围D7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0月寄存器月寄存器0101120

13、 00 00 01 1或或0 0月的个位月的个位星期寄存器星期寄存器0101070 00 00 00 0星期几星期几年寄存器年寄存器010199年的十位年的十位年的个位年的个位写保写保护寄存器寄存器WPWP0 00 00 00 00 00 00 0慢充慢充电寄存器寄存器TCSTCSTCSTCSTCSTCSTCSTCSDSDSDSDSRSRSRSRS时钟突突发寄存器寄存器第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第15页说明：说明：（1 1）数据都以）数据都以BCDBCD码码形式。形式。（2 2）小时寄存器的）小时寄存器的D7D7位为位为121

14、2小时制小时制/24/24小时制小时制的选择位，当为的选择位，当为1 1时选时选1212小时制，当为小时制，当为0 0时选时选2424小小时制。当时制。当1212小时制时，小时制时，D5D5位为位为1 1是上午，是上午，D5D5位为位为0 0是下午是下午，D4D4为小时的十位为小时的十位。当。当2424小时制时，小时制时，D5D5、D4D4位为小时的十位。位为小时的十位。（3 3）秒寄存器中的）秒寄存器中的CHCH位为时钟暂停位位为时钟暂停位，当为，当为1 1时钟暂停，为时钟暂停，为0 0时钟开始启动。时钟开始启动。第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州

15、信息职业技术学院第16页4）写保）写保护寄存器中的寄存器中的WP为写保写保护位，当位，当WP=1，写保，写保护，当当WP=0未写保未写保护，当，当对日日历、时钟寄存器或片寄存器或片内内RAM进行写行写时WP应清零，清零，当当对日日历、时钟寄存器寄存器或片内或片内RAM进行行读时WP一般置一般置1。（5）慢充）慢充电寄存器的寄存器的TCS位位为控制慢充控制慢充电的的选择，当，当它它为1010才能使慢充才能使慢充电工作。工作。DS为二极管二极管选择位。位。DS为01选择一个二极管，一个二极管，DS为10选择二个二极管，二个二极管，DS为11或或00充充电器被禁止，与器被禁止，与TCS无关。无关。R

16、S用于用于选择连接在接在VCC2与与VCC1之之间的的电阻，阻，RS为00，充，充电器被器被禁止，与禁止，与TCS无关，无关，电阻阻选择情况情况见表表.第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第17页RSRS位位电阻器阻器阻阻值0000无无无无0101R1R12K2K1010R2R24K4K1111R3R38K8K第第12章章时钟芯片时钟芯片13022022/11/7泉州信息职业技术学院泉州信息职业技术学院第18页3.片内片内RAMDS1302片内有片内有31个个RAM单元，元，对片内片内RAM的操作有两种方式：的操作有两种方式：单字字节方式和多字方式和多字节方式。方式。当控制命令字当控制命令字为C0HFDH时为单字字节读写方写方式，命令字中的式，命令字中的D5D1用于用于选择对应的的RAM单元，其中元，其中奇数奇数为读操作，偶数操作，偶数为写操作写操作。当控制命令字当控制命令字为FEH、FFH时为多字多字节操作操作（表中的（表中的RAM突突发模式），多字模式），多字节操作可一次操作可一次把所有的把所有的RAM单元内容元内容进行行读