DS1302使用手册

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1、DS1302 涓流充电时钟保持芯片的原理与应用摘要本文概括介绍了 DS1302 时钟芯片的特点和基本组成通过实例详细说明了有关功能的应用 软件关于 DS1302 各寄存器的详细位控功能请参考 DALLAS达拉斯公司的相应产品资料概述SODS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和 31 字节静态 RAM 通过简 单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路提供秒分时日日期月年的信息每月的天 数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过 AM/PM 指示决定采用 24 或 12 小时格式 DS1302 与单片机之 间能简单地采用同步串行的方式进行通信 仅需用到

2、三个口线 1 RE 复位2 I/ 数据线 3 SCLK 串行时钟时钟/RAM 的读/写数据以一个字节或多达 31 个字节的字符组方式通信 DS1302 工作时功耗很低 保持数据和时钟信息时功率小于 1mWDS1302 是由 DS1202 改进而来 增加了以下的特性 双电源管脚用于主电源和备份电源供应 Vcc1 为可 编程涓流充电电源附加七个字节存储器它广泛应用于电话传真便携式仪器以及电池供电的仪器仪表等 产品领域下面将主要的性能指标作一综合z实时时钟具有能计算 2100 年之前的秒分 时日日期星期月年的能力 还有闰年调整的能力z318 位暂存数据存储 RAMz串行 I/O 口方式使得管脚数量最

3、少z宽范围工作电压2.05.5Vz工作电流2.0V 时,小于 300nAz读/写时钟或 RAM 数据时有两种传送方式单字节传送和多字节传送字符组方式z8 脚 DIP 封装或可选的 8 脚 SOIC 封装根据表面装配z简单 3 线接口z与 TTL 兼容Vcc=5Vz可选工业级温度范围-40+85z与 DS1202 兼容z在 DS1202 基础上增加的特性对 Vcc1 有可选的涓流充电能力 双电源管用于主电源和备份电源供应 备份电源管脚可由电池或大容量电容输入 附加的 7 字节暂存存储器1DS1302 的基本组成和工作原理DS1302 的管脚排列及描述如下图及表所示管脚描述X1X232.768KH

4、z 晶振管脚GND地RST复位脚I/O数据输入/输出引脚SCLK串行时钟Vcc1,Vcc2电源供电管脚 订单信息部分#描述DS1302串行时钟芯片8 脚 DIPDS1302S串行时钟芯片8 脚 SOIC200milDS1302Z串行时钟芯片8 脚 SOIC150mil管脚配置2. DS1302 内部寄存器CH: 时钟停止位寄存器 2 的第 7 位 12/24 小时标志CH=0振荡器工作允许bit7=1,12 小时模式CH=1振荡器停止bit7=0,24 小时模式WP: 写保护位寄存器 2 的第 5 位:AM/PM 定义WP=0寄存器数据能够写入AP=1下午模式WP=1寄存器数据不能写入AP=0

5、上午模式TCS: 涓流充电选择 DS: 二极管选择位 TCS=1010使能涓流充电DS=01选择一个二极管 TCS=其它禁止涓流充电DS=10选择两个二极管 DS=00 或 11, 即使 TCS=1010, 充电功能也被禁止RS 位电阻典型位00没有没有01R12K10R24K11R38KDS1302 与微控制器的接口软件及功能应用举例下面首先给出基本的接口软件然后举例说明各种功能的应用1写保护寄存器操作当写保护寄存器的最高位为 0 时 允许数据写入寄存器写保护寄存器可以通过命令字节 8E 8F 来 规定禁止写入/读出写保护位不能在多字节传送模式下写入Write_Enable: MOVComm

6、and,#8Eh;命令字节为 8EMOVByteCnt,#1;单字节传送模式MOVR0,#XmtDat数据地址覆给 R0MOVXmtDat,#00h数据内容为 0写入允许ACALLSend_Byte调用写入数据子程序RET返回调用本子程序处当写保护寄存器的最高位为 1 时 禁止数据写入寄存器Write_Disable: MOVCommand,#8Eh;命令字节为 8EMOVByteCnt,#1;单字节传送模式MOVR0,#XmtDat数据地址覆给 R0MOVXmtDat,#80h数据内容为 80h禁止写入ACALLSend_Byte调用写入数据子程序RET返回调用本子程序处以上程序调用了基本数

7、据发送(Send_Byte)模块及一些内存单元定义, 其源程序清单在附录中给出下面的程序亦使用了这个模块2时钟停止位操作当把秒寄存器的第 7 位时钟停止位设置为 0 时 起动时钟开始Osc_Enable: MOV Command,#80h; 命令字节为 80MOV ByteCnt,#1; 单字节传送模式MOV R0,#XmtDat数据地址覆给 R0MOV XmtDat,#00h数据内容为 0振荡器工作允许ACALL Send_Byte 调用写入数据子程序RET 返回调用本子程序处当把秒寄存器的第 7 位时钟停止位设置为 1 时 时钟振荡器停止HT1380 进入低功耗方式Osc_Disable:

8、MOVCommand,#80h;命令字节为 80MOVByteCnt,#1;单字节传送模式MOVR0,#XmtDat数据地址覆给 R0MOVXmtDat,#80h数据内容为 80h振荡器停止ACALLSend_Byte调用写入数据子程序RET返回调用本子程序处3. 多字节传送方式当命令字节为 BE 或 BF 时 DS1302 工作在多字节传送模式8 个时钟/日历寄存器从寄存器 0 地址开 始连续读写从 0 位开始的数据当命令字节为 FE 或 FF 时 DS1302 工作在多字节 RAM 传送模式31 个 RAM 寄存器从 0 地址开始连续读写从 0 位开始的数据例如 写入 00 年 6 月 2

9、1日 星期三 13 时 59 分 59 秒 程序设置如下Write_Multiplebyte: MOVCommand,#0BEh;命令字节为 BEhMOVByteCnt,#8;多字节写入模式此模块为 8 个MOVR0,#XmtDat数据地址覆给 R0MOVXmtDat,#59h秒单元内容为 59hMOVXmtDat+1,#59h分单元内容为 59hMOVXmtDat+2,#13h时单元内容为 13hMOVXmtDat+3,#21h日期单元内容为 21hMOVXmtDat+4,#06h月单元内容为 06hMOVXmtDat+5,#03h星期单元内容为 03hMOVXmtDat+6,#0年单元内容

10、为 00hMOVXmtDat+7,#0写保护单元内容为 00hACALLSend_Byte调用写入数据子程序RET返回调用本子程序处读出寄存器 0-7 的内容 程序设置如下Read_Multiplebyte:MOVCommand,#0BFh;命令字节为 BFhMOVByteCnt,#8;多字节读出模式此模块为 8 个MOVR1,#RcvDat数据地址覆给 R1ACALL Receive_Byte调用读出数据子程序RET 返回调用本子程序处 以上程序调用了基本数据接收(Receive_Byte)模块及一些内存单元定义, 其源程序清单在附录中给出 下面的程 序亦使用了这个模块4. 单字节传送方式例

11、如 写入 8 时12 小时模式程序设置如下Write_Singlebyte:MOVCommand,#84h; 命令字节为 84h MOVByteCnt,#1; 单字节传送模式 MOVR0,#XmtDat数据地址覆给 R0MOVXmtDat,#88h数据内容为 88h ACALLSend_Byte 调用写入数据子程序 RET 返回调用本子程序处上面所列出的程序模块Write_EnableWrite_DisableOsc_Enable Osc_Disable与单字节写入模块Write_Singlebyte 的程序架构完全相同仅只是几个入口参数不同本文是为了强调功 能使用的不同才将其分为不同模块另外

12、,与涓流充电相关的设定也是单字节操作方式,这里就不再单独列出, 用户在使用中可灵活简略下面模块举例说明如何单字节读出小时单元的内容. Read_Singlebyte: MOVCommand,#85h; 命令字节为 85hMOVByteCnt,#1; 单字节传送模式MOVR1,#RcvDat数据地址覆给 R1ACALLReceive_Byte调用读出数据子程序RET返回调用本子程序处DS1302 应用电路原理图P87LPC764 单片机选取内部振荡及内部复位电路附录 数据发送与接收模块源程序清单; CPU 工作频率最大不超过 20MHz;*;P87LPC762/4 主控器发送接受数据程序; 说明

13、 本程序是利用 Philips 公司的 P87LPC764 单片机任何具有 51 内核或其它合适的单片机都可在此 作为主控器的普通 I/O 口(如 P1.2/P1.3/P1.4)实现总线的功能 对总线 上的器件 本程序采用 DS1302进行读写操作命令字节在 Command 传送字节数在 ByteCnt 中 所发送的数据在 XmtDat 中 所接收的数据在 RcvDat 中;*;P87LPC762/4 主控器总线发送接受数据程序头文件;内存数据定义BitCnt data 30h; 数据位计数器 ByteCntdata 31h; 数据字节计数器 Command data 32h; 命令字节地址

14、RcvDatDATA40H; 接收数据缓冲区 XmtDatDATA50H; 发送数据缓冲区;端口位定义IO_DATA bitP1.3; 数据传送总线 SCLK bitP1.4; 时钟控制总线 RST bit P1.2; 复位总线;*;发送数据程序;名称:Send_Byte;描述:发送ByteCnt个字节给被控器 DS1302;命令字节地址在 Command 中;所发送数据的字节数在 ByteCnt 中 发送的数据在 XmtDat 缓冲区中;* Send_Byte:CLRRST ;复位引脚为低电平所有数据传送终止NOPCLR SCLK清时钟总线NOPSETBRST ;复位引脚为高电平逻辑控制有效

15、NOPMOVA,Command 准备发送命令字节MOVBitCnt,#08h传送位数为 8S_Byte0:RRCA将最低位传送给进位位 C MOVIO_DATA,C位传送至数据总线NOPSETBSCLK时钟上升沿发送数据有效NOPCLR SCLK清时钟总线DJNZBitCnt,S_Byte0位传送未完毕则继续NOPS_Byte1:准备发送数据MOVA,R0 传送数据 过程与传送命令相同MOVBitCnt,#08hS_Byte2:RRCAMOVIO_DATA,CNOPSETBSCLKNOPCLRSCLKDJNZBitCnt,S_Byte2INCR0发送数据的内存地址加 1DJNZByteCnt,

16、S_Byte1字节传送未完毕则继续NOPCLRRST逻辑操作完毕清 RSTRET;*;接收数据程序;名称:Receive_Byte;描述:从被控器 DS1302 接收ByteCnt个字节数据;命令字节地址在 Command 中;所接收数据的字节数在 ByteCnt 中 接收的数据在 RcvDat 缓冲区中;* Receive_Byte:CLRRST ;复位引脚为低电平所有数据传送终止NOPCLR SCLK清时钟总线NOPSETBRST;复位引脚为高电平逻辑控制有效MOVA,Command准备发送命令字节R_Byte0:MOVBitCnt,#08h传送位数为 8RRCA将最低位传送给进位位 C

17、MOVIO_DATA,C位传送至数据总线NOPSETBSCLK时钟上升沿发送数据有效NOPCLR SCLK清时钟总线DJNZBitCnt,R_Byte0 位传送未完毕则继续NOPR_Byte1:准备接收数据CLR A清类加器 CLRC清进位位 C MOVBitCnt,#08h接收位数为 8R_Byte2:NOPMOVC,IO_DATA数据总线上的数据传送给 C RRCA从最低位接收数据SETBSCLK时钟总线置高NOPCLR SCLK时钟下降沿接收数据有效DJNZBitCnt,R_Byte2 位接收未完毕则继续MOVR1,A接收到的完整数据字节放入接收内存缓冲区INCR1 接收数据的内存地址加 1DJNZByteCnt,R_Byte1字节接收未完毕则继续NOPCLRRST 逻辑操作完毕清 RST RET;= END