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ds1302
閱讀�4297時間�2017-06-19 11:47:25

DS1302是由美國DALLAS公司推出的具有涓�(xì)電流充電能力的低功耗實�時鐘芯片�

摘要

  DS1302的在實時顯示時間中的�(yīng)�。它可以對年、月、日、周、時、分、秒進行計時,且具有閏年補償?shù)榷喾N功能�
  �(guān)鍵詞:時鐘電�;實時時�;單片機�

引言

  �(xiàn)在流行的串行時鐘電路很多,如DS1302� DS1307、PCF8485�。這些電路的接口簡單、價格低�、使用方�,被廣泛地采�。本文介紹的實時時鐘電路DS1302是DALLAS公司的一種具有涓�(xì)電流充電能力的電路,主要特點是采用串行數(shù)�(jù)傳輸,可為掉電保護電源提供可編程的充電功�,并且可以關(guān)閉充電功�。采用普�32.768kHz晶振�

工作原理

  DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電�,它可以對年、月、日、周、時、分、秒進行計時,具有閏年補償功能,工作電壓�2.0V�5.5V。采用三線接口與CPU進行同步通信,并可采用突�(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM�(shù)�(jù)。DS1302�(nèi)部有一�31×8的用于臨時性存放數(shù)�(jù)的RAM寄存�。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)�,與DS1202兼容,但增加了主電源/后備電源雙電源引�,同時提供了對后備電源進行涓細(xì)電流充電的能力�
  �(jié)�(gòu)
  DS1302的引腳排�,其中Vcc2為主電源,VCC1為后備電源。在主電源關(guān)閉的情況�,也能保持時鐘的連續(xù)運行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供�。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+0.2V�,Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1�,DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源,外�32.768kHz晶振。RST是復(fù)�/片選�,通過把RST輸入�(qū)動置高電平來啟動所有的�(shù)�(jù)傳送。RST輸入有兩種功能:首先,RST接通控制邏輯,允許地址/命令序列送入移位寄存�;其�,RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)�(shù)�(jù)傳送的方法。當(dāng)RST為高電平�,所有的�(shù)�(jù)傳送被初始�,允許對DS1302進行操作。如果在傳送過程中RST置為低電�,則會終止此次數(shù)�(jù)傳送,I/O引腳�?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運行時,在Vcc>2.0V之前,RST必須保持低電�。只有在SCLK為低電平�,才能將RST置為高電�。I/O為串行數(shù)�(jù)輸入輸出�(雙向),后面有詳細(xì)說明。SCLK為時鐘輸入端� 下圖為DS1302的引腳功能圖�

原理

  控制字節(jié)
  DS1302 的控制字如圖2所�。控制字節(jié)的有效位(�7)必須是邏�1,如果它�0,則不能把數(shù)�(jù)寫入DS1302中,�6如果�0,則表示存取日歷時鐘�(shù)�(jù),為1表示存取RAM�(shù)�(jù);�5至位1指示操作單元的地址;有效�(�0)如為0表示要進行寫操�,為1表示進行讀操作,控制字節(jié)總是從位開始輸出�
  �(shù)�(jù)�
  在控制指令字輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿�,數(shù)�(jù)被寫入DS1302,數(shù)�(jù)輸入從低位即�0開始。同�,在緊跟8位的控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)�(jù),讀出數(shù)�(jù)時從低位0位到高位7�
  寄存�
  DS1302�12個寄存器,其中有7個寄存器與日�、時鐘相�(guān),存放的�(shù)�(jù)位為BCD碼形�,其日�、時間寄存器及其控制字見�1�
  此外,DS1302 還有年份寄存�、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突�(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時鐘突�(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器�(nèi)�� DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類:一類是單個RAM單元,共31�,每個單元組�(tài)為一�8位的字節(jié),其命令控制字為C0H~FDH,其中奇�(shù)為讀操作,偶�(shù)為寫操作;另一類為突發(fā)方式下的RAM寄存�,此方式下可一次性讀寫所有的RAM�31個字節(jié),命令控制字為FEH(�)、FFH(讀)�

軟硬�

DS1302與CPU的連接需要三條線,即SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)�

CPU連接

  實際�,在�(diào)試程序時可以不加電容�,只加一�32.768kHz 的晶振即�。只是選擇晶振時,不同的晶振,誤差也較大�

問題說明

  DS1302 與微處理器進行�(shù)�(jù)交換�,首先由微處理器向電路發(fā)送命令字節(jié),命令字節(jié)位Write Protect(D7)必須為邏�1,如果D7=0,則禁止寫DS1302,即寫保�;D6=0,指定時鐘數(shù)�(jù),D6=1,指定RAM�(shù)�(jù);D5~D1指定輸入或輸出的特定寄存�;位LSB(D0)為邏�0,指定寫操作(輸入)� D0=1,指定讀操作(輸出)�
  在DS1302的時鐘日歷或RAM進行�(shù)�(jù)傳送時,DS1302必須首先�(fā)送命令字節(jié)。若進行單字節(jié)傳��8位命令字節(jié)傳送結(jié)束之�,在�2個SCLK周期的上升沿輸入�(shù)�(jù)字節(jié),或在下8個SCLK周期的下降沿輸出�(shù)�(jù)字節(jié)�
  DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類:一類是單個RAM單元,共31�,每個單元組�(tài)為一�8位的字節(jié),其命令控制字為C0H~FDH,其中奇�(shù)為讀操作,偶�(shù)為寫操作;再一類為突發(fā)方式下的RAM寄存�,在此方式下可一次性讀、寫所有的RAM�31個字節(jié)�
  要特別說明的是備用電源B1,可以用電池或者超級電容器(0.1F以上)。雖然DS1302在主電源掉電后的耗電很小,但�,如果要長時間保證時鐘正�,選用小型充電電�??梢杂美鲜诫娔X主板上的3.6V充電電池。如果斷電時間較�(幾小時或幾天)時,就可以用漏電較小的普通電解電容器代替�100 μF就可以保�1小時的正常走�。DS1302在次加電�,必須進行初始化操�。初始化后就可以按正常方法調(diào)整時間�

�(jié)�

  DS1302 存在時鐘精度不高,易受環(huán)境影響,出現(xiàn)時鐘混亂等缺�。DS1302可以用于�(shù)�(jù)記錄,特別是對某些具有特殊意義的�(shù)�(jù)點的記錄,能實現(xiàn)�(shù)�(jù)與出�(xiàn)該數(shù)�(jù)的時間同時記�。這種記錄對長時間的連續(xù)測控系統(tǒng)�(jié)果的分析及對異常�(shù)�(jù)出現(xiàn)的原因的查找具有重要意義。傳�(tǒng)的數(shù)�(jù)記錄方式是隔時采樣或定時采樣,沒有具體的時間記錄,因�,只能記錄數(shù)�(jù)而無法準(zhǔn)確記錄其出現(xiàn)的時�;若采用單片機計�,一方面需要采用計�(shù)�,占用硬件資源,另一方面需要設(shè)置中�、查詢等,同樣耗費單片機的資源,而且,某些測控系�(tǒng)可能不允許。但�,如果在系統(tǒng)中采用時鐘芯片DS1302,則能很好地解決這個問��

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