DS1302菜鸟级讲解
DS1302菜鸟级讲解
DS1302；12.1概述；DS1302实时时钟芯片我真的为她着迷呀；12.2芯片介绍；VCC2；GND；VCC1；SCLK；I/O；RST工作电源电源地后备电源时钟信号数据输入输出；我在看视频教程时，老时觉得很奇怪的，为什么老师会；SCLK是串行时钟信号的输入，而I/O则是串行数；12.3时序分析；以上是DS1302一个字节写入的时序图；上升沿有效
第12章DS1302
12.1概述
DS1302实时时钟芯片我真的为她着迷呀。什么原因导致我为她着迷？自己接触后您自然而然会明白的。本片笔记的手法与前几章写笔记的手法明显而外的不同，因为介绍DS1302芯片不像是介绍单片机内部的资源一样，都有参考步骤可言，但设置DS1302的方法太多样化了，让新手很不容易。
12.2芯片介绍
VCC2
GND
VCC1
SCLK
I/O
RST工作电源电源地后备电源时钟信号数据输入输出复位信号|片选信号
我在看视频教程时，老时觉得很奇怪的，为什么老师会把RST信号说成片选信号呢？这也难怪的，因为在DS1302的时序图，RST信号的角色有如片选信号。众多的芯片中，往往最后的PIN都是工作电源的输入。可是DS1302却是很奇特，VCC2是工作电源的输入而VCC1却是后备电源的输入，或者是充电的电流的经过，更详细的介绍在后面的内容会继续介绍。
SCLK是串行时钟信号的输入，而I/O则是串行数据输入输出。X1,X2是晶振32.768kHz的输入，数据手册中有记录晶振的两端需无极电容，手册中的记录是6pf，但是在众多的AVR学习板中会看到23pf，27pf的出现。
12.3时序分析
以上是DS1302一个字节写入的时序图。第一个字节是地址字节，第二个字节是数据字节。RST信号必须拉高，否则数据的输入是无效的。换一句话说，RST信号控制数据|时间信号输入的开始和结束。地址字节和数据字节的读取时
上升沿有效，而且是由LSB开始读入。
读一个字节和写一个字节有明显的不一样，先是写地址字节，然后再读数据字节，写地址字节时上升沿有效，而读数据字节时下降沿有效，当然前提是RST信号必须拉高。写地址字节和读数据字节同是LSB开始。
再重申一次，读一个字节和写一个字节是不一样，在写一个字节的时候，AVR的IO口一直保持输出状态，相反的在读一个字节的时候AVR的IO口先是输出状态，然后是输入状态，且必须改变时钟信号的顺序。（补充一点题外话，我在编辑时序的时候，由于疏忽了一点“小错误”，后果却是很严重。）
12.3DS1302时钟|日期|控制|爆发寄存器
在介绍DS1302的时序图中不都是，先地址字节，然后数据字节码？那么地址字节和数据字节又有什么关系呢？（看看下面的图）
上面的图说明了每个寄存器的定义和地址字节，
而每个地址字节的LSB可以是0或者1，逻辑0代表写，逻辑1代表读。如果忽略每个地址字节的LSB，十六进制则是0x80+i，而i每一次累加2。我们一个一个寄存器来看吧：
第一：秒钟寄存器地址字节；0x80
其实呀，我很佩服该芯片的设计人员，将芯片设计得很贴心，为什么呢？因为秒钟寄存器，除了记录秒钟以外，还控制了DS1302的时钟开关（晶振开始工作，或者晶振禁止工作）。该位第7位CH，当写入逻辑1时DS1302停止工作，时间的计时保持最后一次的状态，如果写入逻辑0DS1302则开始工作，时间从最后一次状态中继续计时。
换成另一句话说，每一次写入秒钟，都会使DS1302工作，但这又是为什么呢？秒钟寄存器是八位寄存器，高四位中的BIT4~BIT6（BIT7除外）记录十位，而低四位记录个位。秒钟的计算最多也是59，如果换成十六进制的话是0x59。所以呢，最高位基本上都是用不到，但我们每一次向秒钟寄存器进行初始化的时候，都会很自然的把最高位BIT7记录成0，CH位为逻辑0，DS1302就开始工作。
第二：分钟寄存器地址字节；0x82
八位寄存器，高四位记录十位(BIT7除外)，低四位记录个位
第三：时钟寄存器地址字节；0x84
八位寄存器，高四位记录十位(BIT7，BIT6除外)，低四位记录个位。时钟寄存器的最高位，决定了时间是以24小时制，还是12小时制。逻辑1为12小时致，逻辑0为24小时致。至于24小时致是默认的，为什么这么说呢？该解释与秒钟寄存器很相似，因为每一次我们为时钟寄存器赋值的时候，由于时钟最大值是23小时（0x23），还是11小时（0x11），自然而然最高位我们都会赋0值。
第四：日寄存器地址字节：0x86
八位寄存器，高四位记录十位（实际上仅有BIT4~5被使用），低四位记录个位。第五：月寄存器地址字节：0x88
八位寄存器，高四位记录十位（实际上仅有BIT4被使用），低四位记录个位。第六：周寄存器地址字节：0x8A
八位寄存器，仅有低四位被使用（BIT0~3），用来记录个位。
第七：年寄存器地址字节：0x8C
八位寄存器，高四位记录十位，低四位记录个位。
第八：控制寄存器地址字节：0x8E
八位寄存器，仅BIT7有用，BIT7亦即WP位（WriteProtect），逻辑0解除写保护，逻辑1开启写保护。换一句话说，每一次写其他寄存器WP位必须先置0。
第九：充电寄存器？（TrickleCharge）地址字节：0x90
这是开启细流充电的寄存器，写保留。后面有详细的解释。
第十：爆发寄存器？（BurstMode）地址字节：0x92
这个寄存器的功能可以用软件来模拟，无视他把。
.4DS1302的RAM1212.4
DS1302真的很厚道，还设立了31个字节的RAM空间，RAM空间的开始地址字节是0x94。RAM空间可以
让使用着任意发挥，你可以把它当做外存储器，但是前提DS1302必须一直供电。要访问任意空间也很简单，如下表：
嗯，使用RAM空间的方法很自由，自己发挥想象力吧。
12.5细流充电TrickleCharge
在前几个Article，介绍了DS1302有后备供电的输入，亦即VCC1引脚，DS1302允许透过控制内部的充电寄存器，经VCC2向VCC1
流入的充电细流（很小很小的电流）。我们看一看Hj-2G的硬件布局吧：
VCC2连接的5v是工作电压，VCC1连接的3v是后备工作电压。充电寄存器就控制VCC2流向VCC1之间的“阻值”和“二极管的降压”。
在这里补充一些题外话：当VCC2有电源输入时，VCC1是停止供电的，但同一时间也可以为VCC1进行细流充电（这要看VCC1是否连接着可充电电池）。一旦
VCC2停止供电，VCC1就开始工作，与此同时细流充电就变成没有意义了。
以上是TrickleCharge的概念图，充电控制寄存器的高四位（BIT7~4）是TCS，TrickleChargerSelect位，仅1010才会开启充电功能。而BIT3~2是DS，DiodeSelect位，01选择一个diode，10选择两个diode串联。BIT1~0是RS，ResistorSelect位，两位组成了3个阻值的选择。浏览下表：
RS位组合的阻值选择表细流公式
渴求细流的公式可以由上右表求出，阻值位R1，diodedrop为二极管的降压，0.7v(一个二极管)，1.4（串联二极管）。不过我比较有爱，将他分成六个等级，为了编程更方便。#defineLV6
#defineLV5
#defineLV4
#defineLV3
#defineLV2
#defineLV10xA50xA90xA60xAA0xA70xAB//0.7降压，2k阻值，2.15mA//1.4降压，2k阻值，1.80mA
//0.7降压，4k阻值，1.07mA//1.7降压，4k
阻值，0.90mA
//0.7降压，8k阻值，0.50mA//1.4降压，8k阻值，0.45mA
12.6DS1302的地址字节
DS1302的地址字节，也可以作为命令字节。A0~A4是用来选择地址的位，而BIT0是制定该地址字节是写入还是读取，BIT6是作为选择RAM还是CLOCK的区别。其实这也没有什么困难的啦。
慧争电子免费共享资料、欢迎复制共享、没有版权；12.7简单归纳；控制DS1302的是RST信号，拉低无效，拉高有；12.8DS1302头文件的理解；自带来的DS1302头文件，没有自己定义的好；首先是按寄存器的地址字节，声明的宏定义；#defineCLKOFF0x80#define；以上的宏定义，是作为配置时使用的；IO口的宏定义，可以使程式的可达性更高；接
慧争电子免费共享资料、欢迎复制共享、没有版权。HJ-2G多功能AVR/51二合一开发板学习笔记
12.7简单归纳
控制DS1302的是RST信号，拉低无效，拉高有效。而DS1302是串行输入，串行读入。写入一个字节和读取一个字节的时序不同。写入一个字节都是上跳沿有效，读入一个字节先是上跳沿有效，然后下降沿有效。地址字节也可称为命令字节，BIT6控制了对RAM/CLOCK的访问控
制，而BIT0决定了地址|命令字节的写入还是读出的特性。DS1302有31个字节的RAM空间。除此之外，还有细流充电的功能。秒寄存器决定了DS1302开始工作与否，而时钟寄存器有12小时制和24小时制之分。每当要写入任何一个寄存器|RAM空间，写入控制寄存器的WP位必须置0，解除写保护。
12.8DS1302头文件的理解
自带来的DS1302头文件，没有自己定义的好。这一章笔记，主要是以头文件的方式解释。这是我认为，新手最简单习得的办法。//命令，地址#defineSEC0x80#defineMIN0x82#defineHOUR0x84#defineDAY0x86#defineMONTH0x88#defineWEEK0x8A#defineYEAR0x8C#defineCTRL0x8E#defineCHRG0x90#defineBRUST0xBE#defineRAM0xC0
首先是按寄存器的地址字节，声明的宏定义。SEC为开始，亦即0x80，随后都是+2。宏定义中的地址字节没有包括了，BIT0写/读的控制位。//配置
#defineCLKOFF0x80#defineCLKON0x00#defineT120x80#defineT240x00#defineLOCK0x80#defineUNLOCK0x00#defineLV60xA5#defineLV50xA9#defineLV40xA6#defineLV30xAA#defineLV20xA7#defineLV10xAB
以上的宏定义，是作为配置时使用的。自己看着明白吧，很简单而已。
IO口的宏定义，可以使程式的可达性更高。
接下来要为写一个字节函数，和读一个字节函数做介绍。
//DS1302写一个字节函数
voidDS1302_Write(unsignedcharAdd,unsignedcharData){
unsignedchari;
DDRB|=BIT(IO);
PORTB&=~BIT(SCLK);PORTC|=BIT(RST);Add&=0xfe;
//IO为输出
//时钟信号拉低<==这个很重要//拉高RST信号
//将Add亦即地址字节的LSB设置为0
for(i=0;i<8;i++)//写地址|命令字节，上跳沿有效{
PORTB&=~BIT(SCLK);//时钟信号拉低if(Add&0x01)PORTB|=BIT(IO);//判断地址字节的最低位，1位拉高IOelsePORTB&=~BIT(IO);//否则拉低IOPORTB|=BIT(SCLK);//时钟信号拉高Add>>=1;//地址字节左移一位
}
for(i=0;i<8;i++)//写数据字节，上跳沿有效{
PORTB&=~BIT(SCLK);
if(Data&0x01)PORTB|=BIT(IO);elsePORTB&=~BIT(IO);PORTB|=BIT(SCLK);Data>>=1;
}
PORTC&=~BIT(RST);//拉低RST信号，结束写一个字节。}
//时钟信号拉低
//判断数据字节的最低位，1位拉高IO//否则拉低IO//时钟信号拉高//数据字节左移一位
函数完全是依照时序图写的，该函数带有两个参数，Add和Data，顾名思义就是如字面上的意思，地址字节和数据字节。地址字节需经过0xfe与云散，取得xxxxxxx0写字节|命令的特征。写地址和写数据字节都是下降沿有效。有一点需要注意的是：当RST信号还没有拉高之前，必须把时钟信号初始化|拉第，这一点很重要请注意。(我就是在这一点犯了“小错误”)
这是读一个字节的函数，带unsignedchar返回型，但仅有一个参数，那即是Add：地址字节。Add写入之前必须经过0x01的与运算，为了就是取得xxxxxxx1的地址|命令的读特征。在RS
T拉高之前，和写一个字节函数一样的注意点，就是必须先将时钟信号拉低，不然的话函数会失败。
还有另一个注意点就是IO的状态，在写地址|命令字节的时候必须设置位输出状态，而当读取数据之前必须将IO设置位高祖态输入状态。程式的最后就是返回从IO读到的数据。
补充，写一个字节函数，和读一个字节函数是最基础和最重要的函数，不允许有错误出现，不然的话，一切的设定都徒劳无功。
//模拟BURST函数，读取数据|时间
voidDS1302_Get_Timer(unsignedchar*pTimer){
unsignedchari,j;
for(i=0,j=0;i<7;i++,j+=2)
pTimer[i]=DS1302_Read((0x80+j));
}
//i循环次数，j地址
//将数据一一读入时间数组
上面两个函数是连续写时间，和连续读时间函数。只要明白数组传递的规则，基本上好似很简单就看懂了。但是有一个条件，就是必须按照以下的数组顺序：unsignedcharTimer[]={0x40,0x59,0x23,0x31,0x12,0x07,0x09};//秒分时日月周年unsignedcharBuffer[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//缓冲数组Timer数组是用于连续写入，而Buffer数组是用于连续读取。
//开启写保护函数voidProtect(){
DS1302_Write(CTRL,LOCK);}
//解除写保护函数voidUnprotect(){
DS1302_Write(CTRL,UNLOCK);}
启动写保护和关闭写保护的函数也很容易明白。自己看着办吧。
细流充电启动和关闭函数，关闭方没有什么特别，而启动方比较特别，带有Level的参数，实际上是对细流充电控制寄存器写入相关的值而已，而Level已经宏定义了，就是Lv1~Lv6.
//写入RAM函数
voidDS1302_RAM_Write(unsignedcharN,unsignedcharData){
if(N<32)//RAM地址不可以超过31
DS1302_Write(RAM+N,Data);
}
//读取RAM函数
unsignedcharDS1302_RAM_Read(unsignedcharN){
if(N<32)//RAM地址不可以超过31
returnDS1302_Read(RAM+N);
}
依然是那句话，很容易明白的函数。部比较不同的是，if语句预防万一了访问无效地址字节和越界访问。
DS1302应用IO口的初始化函数，很简单，而且；//DS1302启动函数voidClock_On；DS1302_Write(SEC,CLKON);；//DS1302停止函数voidClock_Of；DS1302_Write(SEC,CLKOFF)；启动工作和关闭工作的函数；//设时间为12小时制函数；//该函数没有什么用处，24小时制为默认，为了演；DS1
DS1302应用IO口的初始化函数，很简单，而且程式也注释了。
//DS1302启动函数voidClock_On(){
DS1302_Write(SEC,CLKON);}
//DS1302停止函数voidClock_Off(){
DS1302_Write(SEC,CLKOFF);}
启动工作和关闭工作的函数。
//设时间为12小时制函数
//该函数没有什么用处，24小时制为默认，为了演示voidSet12(){
DS1302_Write(HOUR,T12);}
//设时间为24小时制函数
//该函数没有什么用处，24小时制为默认，为了演示voidSet24(){
DS1302_Write(HOUR,T24);}
该函数没有实际的用处，编辑出来时为了演示·解释
·明白而已。
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.9实例程式：1212.9
这里我就不编辑什么程式了，写了几个实例，自己看看吧~很简单而已，因为使用DS1302的方法太自由了。
实例程式1：
==============================================================//1200-DS1302_Driver.c
//DS1302最基本的驱动程式//akuei202-01-10#include"iom16v.h"#include"macros.h"#include"DS1302.h"#include"USART.h"voidDelay(unsignedcharx){
while(x--);}
voidmain(){
unsignedcharTimer[]={0x02,0x35,0x23,0x15,0x11,0x07,0x33};//秒分时日月周年unsignedcharBuffer[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};unsignedcharTemp,Temp1,Temp2;inti;
DS1302_IO_Init();USART_Init();
//初始化DS1302的设置//Unprotect();Unprotect();Clock_Off();Set24();
//DS1302_Set_Timer(Timer);Protect();
//连续读时间
/*//读任意一个寄存器while(1){
Temp=DS1302_Read(YEAR);Temp1=((Temp>>4)&0x07);Temp2=(Temp&0x0f);
USART_Send('0'+Temp1);
//读年寄存器//取十位//取个位//串口发送
一个很简单的实例程式，介绍了很多的设置办法。
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实例程式2
==============================================================//1201-DS1302_RTC.c
//DS1302最基本的驱动程式//akuei204-01-10#include"iom16v.h"#include"macros.h"#include"DS1302.h"#include"USART.h"//延迟函数
voidDelay(unsignedcharx){
while(x--);}
//主函数voidmain(){
unsignedcharTimer[]={0x40,0x59,0x23,0x31,0x12,0x07,0x09};//秒分时日月周年unsignedcharBuffer[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//缓冲数组unsignedcharTemp,Temp1,Temp2;//缓冲变量inti,j,k;//for循环变量
DS1302_IO_Init();USART_Init();
//初始化DS1302的设置Unprotect();Clock_Off();Set24();
DS1302_Set_Timer(Timer);//Charge_On(LV3);Clock_On();Protect();
//DS1302引脚初始化//USART初始化
//解除写保护//时钟关闭
//设置为24小时制
//设定时间
//充电开启，等级3，大约1mA//时钟启动，秒种从00计数开始//开启写保护
while(1){
for(k=0,j=0;k<7;k++,j+=2)
年
{
Temp=DS1302_Read(0x80+j);Temp1=((Temp>>4)&0x07);Temp2=(Temp&0x0f);
//读取时间//取十位//取个位
//循环7次，分别读取秒分时日月周
这是另一个的实例程式。怎样编写程式都不重要，最重要是编程的目的。以上两个实例程式我都使用了串口发送函数，而一般的实例程式都是使用1602液晶。见仁见智吧。
最后附上USART.h和完整的DS1302.h头文件（注意：只是适合HJ-2G）
==============================================================
//DS1302.h//命令，地址#defineSEC#defineMIN#defineDAY#define
0x800x820x86
#defineHOUR0x84
MONTH0x88
#defineWEEK0x8A#defineYEAR0
x8C#defineCTRL0x8E#defineCHRG0x90#defineBRUST0xBE#defineRAM//配置
#defineCLKOFF0x80#defineCLKON0x00#defineT12#defineT24#defineLOCK#defineLV6#defineLV5#defineLV4#defineLV3#defineLV2
0x800x000x800xA50xA90xA60xAA0xA7
//0.7降压，2k阻值，2.15mA//1.4降压，2k阻值，1.80mA//0.7降压，4k阻值，1.07mA//1.7降压，4k阻值，0.90mA//0.7降压，8k阻值，0.50mA
0xC0
#defineUNLOCK0x00
//USART.h；//波特率，晶振；#defineBAUD9600；#defineFXTAL11059200；//串口接收完毕中断触发声明；#pragmainterrupt_handler；//变量定义:接收缓冲变量，接收标志位；unsignedcharRX_Buffer=0x；//函数声明；voidUSART_Send(unsignedc；//串口IO初
//USART.h
//波特率，晶振
#defineBAUD9600
#defineFXTAL11059200
//串口接收完毕中断触发声明
#pragmainterrupt_handlerUSART_Received_Ir:12
//变量定义:接收缓冲变量，接收标志位
unsignedcharRX_Buffer=0x00,RX_Flag=0;
//函数声明
voidUSART_Send(unsignedchar);
//串口IO初始化函数
voidUSART_IO_Init()
{
DDRD|=BIT(PD1);//PD1:TX为输出状态
}