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CE提供结束单字节或多字节数据传输的方法。
DS1302有下列几组寄存器：
DS1302①有关日历、时间的寄存器共有12个，其中有7个寄存器
（读时81h～8Dh，写时80h～8Ch），存放的数据格式为BCD码形式，
如图3所示。
图 3 DS1302有关日历、时间的寄存器
小时寄存器（85h、84h）的位7用于定义DS1302是运行于12小时
模式还是24小时模式。当为高时，选择12小时模式。在12小时模式时，
位5是 ，当为1时，表示PM。在24小时模式时，位5是第二个10小时
位。
秒寄存器（81h、80h）的位7定义为时钟暂停标志（CH）。当该
位置为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；当该位置为
0时，时钟开始运行。
控制寄存器（8Fh、8Eh）的位7是写保护位（WP），其它7位均置
为0。在任何的对时钟和RAM的写操作之前，WP位必须为0。当
WP位为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。
DS1302②有关RAM的地址
DS1302中附加31字节静态RAM的地址如图4所示。
图4
DS1302③的工作模式寄存器
所谓突发模式是指一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。
突发模式寄存器如图5所示。
图5
④此外，DS1302还有充电寄存器等。
2 读写时序说明
DS1302是SPI总线驱动方式。它不仅要向寄存器写入控制字，
还需要读取相应寄存器的数据。
要想与DS1302通信，首先要先了解DS1302的控制字。DS1302
的控制字如图6。
图6 控制字（即地址及命令字节）
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。
数据读写时序如图7 。
图7 数据读写时序
具体操作见驱动程序。
3 电路原理图:
电路原理图如图8，DS1302与单片机的连接也仅需要3条线：CE引脚、
SCLK串行时钟引脚、I/O串行数据引脚，Vcc2为备用电源，外接
32.768kHz晶振，为芯片提供计时脉冲。
图8
4 驱动程序
//寄存器宏定义
#define WRITE_SECOND 0x80
#define WRITE_MINUTE 0x82
#define WRITE_HOUR 0x84
#define READ_SECOND 0x81
#define READ_MINUTE 0x83
#define READ_HOUR 0x85
#define WRITE_PROTECT 0x8E
//位寻址寄存器定义
sbit ACC_7 = ACC^7;
//管脚定义
sbit SCLK = P3^5; // DS1302时钟信号
7脚
sbit DIO= P3^6; // DS1302数据信号
6脚
sbit CE = P3^7; // DS1302片选
5脚
//地址、数据发送子程序
void Write1302 ( unsigned char addr,dat )
{
unsigned char i,temp;
CE=0; //CE引脚为低，数据传送
中止
SCLK=0; //清零时钟总线
CE = 1; //CE引脚为高，逻辑控制
有效
//发送地址
for ( i=8; i>0; i-- ) //循环8次移位
{
SCLK = 0;
temp = addr;
DIO = (bit)(temp&0x01); //每次传输低字
节
addr >>= 1; //右移一位
SCLK = 1;
}
//发送数据
for ( i=8; i>0; i-- )
{
SCLK = 0;
temp = dat;
DIO = (bit)(temp&0x01);
dat >>= 1;
SCLK = 1;
}
CE = 0;
}
//数据读取子程序
unsigned char Read1302 ( unsigned char addr )
{
unsigned char i,temp,dat1,dat2;
CE=0;
SCLK=0;
CE = 1;
//发送地址
for ( i=8; i>0; i-- ) //循环8次移位
{
SCLK = 0;
temp = addr;
DIO = (bit)(temp&0x01); //每次传输低字
节
addr >>= 1; //右
移一位
SCLK = 1;
}
//读取数据
for ( i=8; i>0; i-- )
{
ACC_7=DIO;
SCLK = 1;
ACC>>=1;
SCLK = 0;
}
CE=0;
dat1=ACC;
dat2=dat1/16; //数据进制转换
dat1=dat1%16; //十六进制转十
进制
dat1=dat1+dat2*10;
return (dat1);
}
//初始化DS1302
void Initial(void)
{
Write1302 (WRITE_PROTECT,0X00); //禁止写保
护
Write1302 (WRITE_SECOND,0x56); //秒位初始
化
Write1302 (WRITE_MINUTE,0x34); //分钟初始化
Write1302 (WRITE_HOUR,0x12); //
小时初始化
Write1302 (WRITE_PROTECT,0x80); //
允许写保护
}
51单片机综合学习系统之 DS1302时钟应用篇 《电子制作》2008年10月 站长原创，如需引用请注明出处
大家好，通过以前的学习，我们已经对51单片机综合学习系统的使用方法及学习方式有所了解与熟悉，学会了使用AD模数转换的基本知识，体会到了综合学习系统的易用性与易学性，这一期我们将一起学习DS1302时钟的基本原理与应用实例。 先看一下我们将要使用的51单片机综合学习系统能完成哪些实验与产品开发工作：分别有流水灯，数码管显示，液晶显示，按键开关，蜂鸣器奏乐，继电器控制，IIC总线，SPI总线，PS/2实验，AD模数转换，光耦实验，串口通信，红外线遥控，无线遥控，温度传感，步进电机控制等等。主体系统如图1所示，其配套书本教程《单片机快速入门》如图2所示。
图1 51单片机综合学习系统主机部分图片
图2 51单片机综合学习系统配套书本教程——《单片机快速入门》 上图是我们将要使用的51单片机综合学习系统硬件平台，如图1所示，本期实验我们用到了综合系统主机、板载的DS1302时钟芯片，综合系统其它功能模块原理与使用详见前几期《电子制作》杂志及后期连载教程介绍。 在很多单片机系统中都要求带有实时时钟电路，如最常见的数字钟、钟控设备、数据记录仪表，这些仪表往往需要采集带时标的数据，同时一般它们也会有一些需要保存起来的重要数据，有了这些数据，便于用户后期对数据进行观察、分析。本小节就介绍市面上常见的时钟芯片DS1302的应用。DS1302是美国DALLAS公司推出的一款高性能、低功耗、带内部RAM的实时时钟芯片(RTC)，也就是一种能够为单片机系统提供日期和时间的芯片。通过本小节的学习，我们将会把RTC相关的一些技术粗略介绍一下，然后介绍DS1302与单片机之间的软硬件应用。 DS1302时钟芯片简介 DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，可以通过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、星期、月、年的信息，每个月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM/PM标志位决定采用24或12小时时间格式。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需三根I/O线：复位（RST）、I/O数据线、串行时钟（SCLK）。时钟/RAM的读/写数据以一字节或多达31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，功耗小于1mW。 DS1302的内部结构 DS1302的外部引脚功能说明如图3所示： X1，X2 32.768kHz晶振引脚 GND 地 RST 复位 I/O 数据输入/输出 SCLK 串行时钟 VCC1 电池引脚
图3 DS1302封装图 VCC2 主电源引脚 DS1302的内部结构如图4所示，主要组成部分为：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。
图4 DS1302的内部结构图 DS1302含充电电路，可以对作为后备电源的可充电电池充电，并可选择充电使能和串入的二极管数目，以调节电池充电电压。不过对我们目前而言，最需要熟悉的是和时钟相关部分的功能，对于其它参数请参阅数据手册。 DS1302的工作原理 DS1302工作时为了对任何数据传送进行初始化，需要将复位脚（RST）置为高电平且将8位地址和命令信息装入移位寄存器。数据在时钟（SCLK）的上升沿串行输入，前8位指定访问地址，命令字装入移位寄存器后，在之后的时钟周期，读操作时输出数据，写操作时输出数据。时钟脉冲的个数在单字节方式下为8+8（8位地址+8位数据），在多字节方式下为8加最多可达248的数据。 DS1302的寄存器和控制命令 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。日历、时间寄存器及控制字如表1所示： 7 6 5 4 3 2 1 0 寄存器名称 1 RAM/CK A4 A3 A2A1 A0 RD/W 秒寄存器 1 0 0 0 0 0 0 分寄存��
DS1302有下列几组寄存器：
DS1302①有关日历、时间的寄存器共有12个，其中有7个寄存器
（读时81h～8Dh，写时80h～8Ch），存放的数据格式为BCD码形式，
如图3所示。
图 3 DS1302有关日历、时间的寄存器
小时寄存器（85h、84h）的位7用于定义DS1302是运行于12小时
模式还是24小时模式。当为高时，选择12小时模式。在12小时模式时，
位5是 ，当为1时，表示PM。在24小时模式时，位5是第二个10小时
位。
秒寄存器（81h、80h）的位7定义为时钟暂停标志（CH）。当该
位置为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；当该位置为
0时，时钟开始运行。
控制寄存器（8Fh、8Eh）的位7是写保护位（WP），其它7位均置
为0。在任何的对时钟和RAM的写操作之前，WP位必须为0。当
WP位为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。
DS1302②有关RAM的地址
DS1302中附加31字节静态RAM的地址如图4所示。
图4
DS1302③的工作模式寄存器
所谓突发模式是指一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。
突发模式寄存器如图5所示。
图5
④此外，DS1302还有充电寄存器等。
2 读写时序说明
DS1302是SPI总线驱动方式。它不仅要向寄存器写入控制字，
还需要读取相应寄存器的数据。
要想与DS1302通信，首先要先了解DS1302的控制字。DS1302
的控制字如图6。
图6 控制字（即地址及命令字节）
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。
数据读写时序如图7 。
图7 数据读写时序
具体操作见驱动程序。
3 电路原理图:
电路原理图如图8，DS1302与单片机的连接也仅需要3条线：CE引脚、
SCLK串行时钟引脚、I/O串行数据引脚，Vcc2为备用电源，外接
32.768kHz晶振，为芯片提供计时脉冲。
图8
4 驱动程序
//寄存器宏定义
#define WRITE_SECOND 0x80
#define WRITE_MINUTE 0x82
#define WRITE_HOUR 0x84
#define READ_SECOND 0x81
#define READ_MINUTE 0x83
#define READ_HOUR 0x85
#define WRITE_PROTECT 0x8E
//位寻址寄存器定义
sbit ACC_7 = ACC^7;
//管脚定义
sbit SCLK = P3^5; // DS1302时钟信号
7脚
sbit DIO= P3^6; // DS1302数据信号
6脚
sbit CE = P3^7; // DS1302片选
5脚
//地址、数据发送子程序
void Write1302 ( unsigned char addr,dat )
{
unsigned char i,temp;
CE=0; //CE引脚为低，数据传送
中止
SCLK=0; //清零时钟总线
CE = 1; //CE引脚为高，逻辑控制
有效
//发送地址
for ( i=8; i>0; i-- ) //循环8次移位
{
SCLK = 0;
temp = addr;
DIO = (bit)(temp&0x01); //每次传输低字
节
addr >>= 1; //右移一位
SCLK = 1;
}
//发送数据
for ( i=8; i>0; i-- )
{
SCLK = 0;
temp = dat;
DIO = (bit)(temp&0x01);
dat >>= 1;
SCLK = 1;
}
CE = 0;
}
//数据读取子程序
unsigned char Read1302 ( unsigned char addr )
{
unsigned char i,temp,dat1,dat2;
CE=0;
SCLK=0;
CE = 1;
//发送地址
for ( i=8; i>0; i-- ) //循环8次移位
{
SCLK = 0;
temp = addr;
DIO = (bit)(temp&0x01); //每次传输低字
节
addr >>= 1; //右
移一位
SCLK = 1;
}
//读取数据
for ( i=8; i>0; i-- )
{
ACC_7=DIO;
SCLK = 1;
ACC>>=1;
SCLK = 0;
}
CE=0;
dat1=ACC;
dat2=dat1/16; //数据进制转换
dat1=dat1%16; //十六进制转十
进制
dat1=dat1+dat2*10;
return (dat1);
}
//初始化DS1302
void Initial(void)
{
Write1302 (WRITE_PROTECT,0X00); //禁止写保
护
Write1302 (WRITE_SECOND,0x56); //秒位初始
化
Write1302 (WRITE_MINUTE,0x34); //分钟初始化
Write1302 (WRITE_HOUR,0x12); //
小时初始化
Write1302 (WRITE_PROTECT,0x80); //
允许写保护
}
51单片机综合学习系统之 DS1302时钟应用篇 《电子制作》2008年10月 站长原创，如需引用请注明出处
大家好，通过以前的学习，我们已经对51单片机综合学习系统的使用方法及学习方式有所了解与熟悉，学会了使用AD模数转换的基本知识，体会到了综合学习系统的易用性与易学性，这一期我们将一起学习DS1302时钟的基本原理与应用实例。 先看一下我们将要使用的51单片机综合学习系统能完成哪些实验与产品开发工作：分别有流水灯，数码管显示，液晶显示，按键开关，蜂鸣器奏乐，继电器控制，IIC总线，SPI总线，PS/2实验，AD模数转换，光耦实验，串口通信，红外线遥控，无线遥控，温度传感，步进电机控制等等。主体系统如图1所示，其配套书本教程《单片机快速入门》如图2所示。
图1 51单片机综合学习系统主机部分图片
图2 51单片机综合学习系统配套书本教程——《单片机快速入门》 上图是我们将要使用的51单片机综合学习系统硬件平台，如图1所示，本期实验我们用到了综合系统主机、板载的DS1302时钟芯片，综合系统其它功能模块原理与使用详见前几期《电子制作》杂志及后期连载教程介绍。 在很多单片机系统中都要求带有实时时钟电路，如最常见的数字钟、钟控设备、数据记录仪表，这些仪表往往需要采集带时标的数据，同时一般它们也会有一些需要保存起来的重要数据，有了这些数据，便于用户后期对数据进行观察、分析。本小节就介绍市面上常见的时钟芯片DS1302的应用。DS1302是美国DALLAS公司推出的一款高性能、低功耗、带内部RAM的实时时钟芯片(RTC)，也就是一种能够为单片机系统提供日期和时间的芯片。通过本小节的学习，我们将会把RTC相关的一些技术粗略介绍一下，然后介绍DS1302与单片机之间的软硬件应用。 DS1302时钟芯片简介 DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，可以通过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、星期、月、年的信息，每个月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM/PM标志位决定采用24或12小时时间格式。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需三根I/O线：复位（RST）、I/O数据线、串行时钟（SCLK）。时钟/RAM的读/写数据以一字节或多达31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，功耗小于1mW。 DS1302的内部结构 DS1302的外部引脚功能说明如图3所示： X1，X2 32.768kHz晶振引脚 GND 地 RST 复位 I/O 数据输入/输出 SCLK 串行时钟 VCC1 电池引脚
图3 DS1302封装图 VCC2 主电源引脚 DS1302的内部结构如图4所示，主要组成部分为：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。
图4 DS1302的内部结构图 DS1302含充电电路，可以对作为后备电源的可充电电池充电，并可选择充电使能和串入的二极管数目，以调节电池充电电压。不过对我们目前而言，最需要熟悉的是和时钟相关部分的功能，对于其它参数请参阅数据手册。 DS1302的工作原理 DS1302工作时为了对任何数据传送进行初始化，需要将复位脚（RST）置为高电平且将8位地址和命令信息装入移位寄存器。数据在时钟（SCLK）的上升沿串行输入，前8位指定访问地址，命令字装入移位寄存器后，在之后的时钟周期，读操作时输出数据，写操作时输出数据。时钟脉冲的个数在单字节方式下为8+8（8位地址+8位数据），在多字节方式下为8加最多可达248的数据。 DS1302的寄存器和控制命令 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。日历、时间寄存器及控制字如表1所示： 7 6 5 4 3 2 1 0 寄存器名称 1 RAM/CK A4 A3 A2A1 A0 RD/W 秒寄存器 1 0 0 0 0 0 0 分寄存��
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