DS1302；12.1 概述；DS1302實時時鐘芯片我真的為她著迷呀；12.2芯片介紹；VCC2；GND；VCC1；SCLK；I/O；RST工作電源電源地后備電源時鐘 信號數據輸入輸出；我在看視頻教程時，老時覺得很奇怪的，為什么老師會；SCLK是串行時鐘信號的輸入，而I/O則是串行數；12.3時序分析；以上是 DS1302一個字節寫入的時序圖；上升沿有效

第12章DS1302

12.1概述

DS1302 實時時鐘芯片我真的為她著迷呀。什么原因導致我為她著迷？自己接觸后您自然而然會明白的。本片筆記的手法與前幾章寫筆記的手法明顯而外的不同，因為介紹 DS1302芯片不像是介紹單片機內部的資源一樣，都有參考步驟可言，但設置DS1302的方法太多樣化了，讓新手很不容易。

12.2芯片介紹

VCC2

GND

VCC1

SCLK

I/O

RST工作電源電源地后備電源時鐘信號數據輸入輸出復位信號|片選信號

我 在看視頻教程時，老時覺得很奇怪的，為什么老師會把RST信號說成片選信號呢？這也難怪的，因為在DS1302的時序圖，RST信號的角色有如片選信號。 眾多的芯片中，往往最后的PIN都是工作電源的輸入。可是DS1302卻是很奇特，VCC2是工作電源的輸入而VCC1卻是后備電源的輸入，或者是充電的 電流的經過，更詳細的介紹在后面的內容會繼續介紹。

SCLK是串行時鐘信號的輸入，而I/O則是串行數據輸入輸出。X1,X2是晶振32.768kHz的輸入，數據手冊中有記錄晶振的兩端需無極電容，手冊中的記錄是6pf，但是在眾多的AVR學習板中會看到23pf，27pf的出現。

12.3時序分析

以上是DS1302一個字節寫入的時序圖。第一個字節是地址字節，第二個字節是數據字節。RST信號必須拉高，否則數據的輸入是無效的。換一句話說，RST信號控制數據|時間信號輸入的開始和結束。地址字節和數據字節的讀取時

上升沿有效，而且是由LSB開始讀入。

讀一個字節和寫一個字節有明顯的不一樣，先是寫地址字節，然后再讀數據字節，寫地址字節時上升沿有效，而讀數據字節時下降沿有效，當然前提是RST信號必須拉高。寫地址字節和讀數據字節同是LSB開始。

再 重申一次，讀一個字節和寫一個字節是不一樣，在寫一個字節的時候，AVR的IO口一直保持輸出狀態，相反的在讀一個字節的時候AVR的IO口先是輸出狀 態，然后是輸入狀態，且必須改變時鐘信號的順序。（補充一點題外話，我在編輯時序的時候，由于疏忽了一點“小錯誤”，后果卻是很嚴重。）

12.3DS1302時鐘|日期|控制|爆發寄存器

在介紹DS1302的時序圖中不都是，先地址字節，然后數據字節碼？那么地址字節和數據字節又有什么關系呢？（看看下面的圖）

上面的圖說明了每個寄存器的定義和地址字節，而每個地址字節的LSB可以是0或者1，邏輯0代表寫，邏輯1代表讀。如果忽略每個地址字節的LSB，十六進制則是0x80+i，而i每一次累加2。我們一個一個寄存器來看吧：

第一：秒鐘寄存器地址字節；0x80

其 實呀，我很佩服該芯片的設計人員，將芯片設計得很貼心，為什么呢？因為秒鐘寄存器，除了記錄秒鐘以外，還控制了DS1302的時鐘開關（晶振開始工作，或 者晶振禁止工作）。該位第7位CH，當寫入邏輯1時DS1302停止工作，時間的計時保持最后一次的狀態，如果寫入邏輯0DS1302則開始工作，時間從 最后一次狀態中繼續計時。

換成另一句話說，每一次寫入秒鐘，都會使DS1302工作，但這又是為什么呢？秒鐘寄存器是八位寄存器，高四位中 的BIT4~BIT6（BIT7除外）記錄十位，而低四位記錄個位。秒鐘的計算最多也是59，如果換成十六進制的話是0x59。所以呢，最高位基本上都是 用不到，但我們每一次向秒鐘寄存器進行初始化的時候，都會很自然的把最高位BIT7記錄成0，CH位為邏輯0，DS1302就開始工作。

第二：分鐘寄存器地址字節；0x82

八位寄存器，高四位記錄十位(BIT7除外)，低四位記錄個位

第三：時鐘寄存器地址字節；0x84

八 位寄存器，高四位記錄十位(BIT7，BIT6除外)，低四位記錄個位。時鐘寄存器的最高位，決定了時間是以24小時制，還是12小時制。邏輯1為12小 時致，邏輯0為24小時致。至于24小時致是默認的，為什么這么說呢？該解釋與秒鐘寄存器很相似，因為每一次我們為時鐘寄存器賦值的時候，由于時鐘最大值 是23小時（0x23），還是11小時（0x11），自然而然最高位我們都會賦0值。

第四：日寄存器地址字節：0x86

八位寄存器，高四位記錄十位（實際上僅有BIT4~5被使用），低四位記錄個位。第五：月寄存器地址字節：0x88

八位寄存器，高四位記錄十位（實際上僅有BIT4被使用），低四位記錄個位。第六：周寄存器地址字節：0x8A

八位寄存器，僅有低四位被使用（BIT0~3），用來記錄個位。

第七：年寄存器地址字節：0x8C

八位寄存器，高四位記錄十位，低四位記錄個位。

第八：控制寄存器地址字節：0x8E

八位寄存器，僅BIT7有用，BIT7亦即WP位（WriteProtect），邏輯0解除寫保護，邏輯1開啟寫保護。換一句話說，每一次寫其他寄存器WP位必須先置0。

第九：充電寄存器？（TrickleCharge）地址字節：0x90

這是開啟細流充電的寄存器，寫保留。后面有詳細的解釋。

第十：爆發寄存器？（BurstMode）地址字節：0x92

這個寄存器的功能可以用軟件來模擬，無視他把。

.4DS1302的RAM1212.4

DS1302真的很厚道，還設立了31個字節的RAM空間，RAM空間的開始地址字節是0x94。RAM空間可以讓使用著任意發揮，你可以把它當做外存儲器，但是前提DS1302必須一直供電。要訪問任意空間也很簡單，如下表：

嗯，使用RAM空間的方法很自由，自己發揮想象力吧。

12.5細流充電TrickleCharge

在前幾個Article，介紹了DS1302有后備供電的輸入，亦即VCC1引腳，DS1302允許透過控制內部的充電寄存器，經VCC2向VCC1

流入的充電細流（很小很小的電流）。我們看一看Hj-2G的硬件布局吧：

VCC2連接的5v是工作電壓，VCC1連接的3v是后備工作電壓。充電寄存器就控制VCC2流向VCC1之間的“阻值”和“二極管的降壓”。

在這里補充一些題外話：當VCC2有電源輸入時，VCC1是停止供電的，但同一時間也可以為VCC1進行細流充電（這要看VCC1是否連接著可充電電池）。一旦

VCC2停止供電，VCC1就開始工作，與此同時細流充電就變成沒有意義了。

以 上是TrickleCharge的概念圖，充電控制寄存器的高四位（BIT7~4）是TCS，TrickleChargerSelect位，僅1010才 會開啟充電功能。而BIT3~2是DS，DiodeSelect位，01選擇一個diode，10選擇兩個diode串聯。BIT1~0是 RS，ResistorSelect位，兩位組成了3個阻值的選擇。瀏覽下表：

RS位組合的阻值選擇表細流公式

渴求細流的公式可以由上右表求出，阻值位R1，diodedrop為二極管的降壓，0.7v(一個二極管)，1.4（串聯二極管）。不過我比較有愛，將他分成六個等級，為了編程更方便。#defineLV6

#defineLV5

#defineLV4

#defineLV3

#defineLV2

#defineLV10xA50xA90xA60xAA0xA70xAB//0.7降壓，2k阻值，2.15mA//1.4降壓，2k阻值，1.80mA

//0.7降壓，4k阻值，1.07mA//1.7降壓，4k

阻值，0.90mA

//0.7降壓，8k阻值，0.50mA//1.4降壓，8k阻值，0.45mA

12.6DS1302的地址字節

DS1302的地址字節，也可以作為命令字節。A0~A4是用來選擇地址的位，而BIT0是制定該地址字節是寫入還是讀取，BIT6是作為選擇RAM還是CLOCK的區別。其實這也沒有什么困難的啦。

慧 爭電子免費共享資料、歡迎復制共享、沒有版權；12.7簡單歸納；控制DS1302的是RST信號，拉低無效，拉高有；12.8DS1302頭文件的理 解；自帶來的DS1302頭文件，沒有自己定義的好；首先是按寄存器的地址字節，聲明的宏定義；#defineCLKOFF0x80#define；以上 的宏定義，是作為配置時使用的；IO口的宏定義，可以使程式的可達性更高；接

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12.7簡單歸納

控 制DS1302的是RST信號，拉低無效，拉高有效。而DS1302是串行輸入，串行讀入。寫入一個字節和讀取一個字節的時序不同。寫入一個字節都是上跳 沿有效，讀入一個字節先是上跳沿有效，然后下降沿有效。地址字節也可稱為命令字節，BIT6控制了對RAM/CLOCK的訪問控制，而BIT0決定了地 址|命令字節的寫入還是讀出的特性。DS1302有31個字節的RAM空間。除此之外，還有細流充電的功能。秒寄存器決定了DS1302開始工作與否，而 時鐘寄存器有12小時制和24小時制之分。每當要寫入任何一個寄存器|RAM空間，寫入控制寄存器的WP位必須置0，解除寫保護。

12.8DS1302頭文件的理解

自 帶來的DS1302頭文件，沒有自己定義的好。這一章筆記，主要是以頭文件的方式解釋。這是我認為，新手最簡單習得的辦法。//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節，聲明的宏定義。SEC為開始，亦即0x80，隨后都是+2。宏定義中的地址字節沒有包括了，BIT0寫/讀的控制位。//配置

#defineCLKOFF0x80#defineCLKON0x00#defineT120x80#defineT240x00#defineLOCK0x80#defineUNLOCK0x00#defineLV60xA5#defineLV50xA9#defineLV40xA6#defineLV30xAA#defineLV20xA7#defineLV10xAB

以上的宏定義，是作為配置時使用的。自己看著明白吧，很簡單而已。

IO口的宏定義，可以使程式的可達性更高。

接下來要為寫一個字節函數，和讀一個字節函數做介紹。

//DS1302寫一個字節函數

voidDS1302_Write(unsignedcharAdd,unsignedcharData){

unsignedchari;

DDRB|=BIT(IO);

PORTB&=~BIT(SCLK);PORTC|=BIT(RST);Add&=0xfe;

//IO為輸出

//時鐘信號拉低<==這個很重要//拉高RST信號

//將Add亦即地址字節的LSB設置為0

for(i=0;i<8;i++)//寫地址|命令字節，上跳沿有效{

PORTB&=~BIT(SCLK); //時鐘信號拉低if(Add&0x01)PORTB|=BIT(IO);//判斷地址字節的最低位，1位拉高IOelsePORTB& amp;=~BIT(IO);//否則拉低IOPORTB|=BIT(SCLK);//時鐘信號拉高Add>>=1;//地址字節左移一位

}

for(i=0;i<8;i++)//寫數據字節，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信號，結束寫一個字節。}

//時鐘信號拉低

//判斷數據字節的最低位，1位拉高IO//否則拉低IO//時鐘信號拉高//數據字節左移一位

函 數完全是依照時序圖寫的，該函數帶有兩個參數，Add和Data，顧名思義就是如字面上的意思，地址字節和數據字節。地址字節需經過0xfe與云散，取得 xxxxxxx0寫字節|命令的特征。寫地址和寫數據字節都是下降沿有效。有一點需要注意的是：當RST信號還沒有拉高之前，必須把時鐘信號初始化|拉 第，這一點很重要請注意。(我就是在這一點犯了“小錯誤”)

這是讀一個字節的函數，帶unsignedchar返回型，但僅有一個參數，那 即是Add：地址字節。Add寫入之前必須經過0x01的與運算，為了就是取得xxxxxxx1的地址|命令的讀特征。在RST拉高之前，和寫一個字節函 數一樣的注意點，就是必須先將時鐘信號拉低，不然的話函數會失敗。

還有另一個注意點就是IO的狀態，在寫地址|命令字節的時候必須設置位輸出狀態，而當讀取數據之前必須將IO設置位高祖態輸入狀態。程式的最后就是返回從IO讀到的數據。

補充，寫一個字節函數，和讀一個字節函數是最基礎和最重要的函數，不允許有錯誤出現，不然的話，一切的設定都徒勞無功。

//模擬BURST函數，讀取數據|時間

voidDS1302_Get_Timer(unsignedchar*pTimer){

unsignedchari,j;

for(i=0,j=0;i<7;i++,j+=2)

pTimer[i]=DS1302_Read((0x80+j));

}

//i循環次數，j地址

//將數據一一讀入時間數組

上 面兩個函數是連續寫時間，和連續讀時間函數。只要明白數組傳遞的規則，基本上好似很簡單就看懂了。但是有一個條件，就是必須按照以下的數組順 序：unsignedcharTimer[]={0x40,0x59,0x23,0x31,0x12,0x07,0x09};//秒分時日月周年 unsignedcharBuffer[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//緩沖數組Timer數組是 用于連續寫入，而Buffer數組是用于連續讀取。

//開啟寫保護函數voidProtect(){

DS1302_Write(CTRL,LOCK);}

//解除寫保護函數voidUnprotect(){

DS1302_Write(CTRL,UNLOCK);}

啟動寫保護和關閉寫保護的函數也很容易明白。自己看著辦吧。

細流充電啟動和關閉函數，關閉方沒有什么特別，而啟動方比較特別，帶有Level的參數，實際上是對細流充電控制寄存器寫入相關的值而已，而Level已經宏定義了，就是Lv1~Lv6.

//寫入RAM函數

voidDS1302_RAM_Write(unsignedcharN,unsignedcharData){

if(N<32)//RAM地址不可以超過31

DS1302_Write(RAM+N,Data);

}

//讀取RAM函數

unsignedcharDS1302_RAM_Read(unsignedcharN){

if(N<32)//RAM地址不可以超過31

returnDS1302_Read(RAM+N);

}

依然是那句話，很容易明白的函數。部比較不同的是，if語句預防萬一了訪問無效地址字節和越界訪問。

DS1302 應用IO口的初始化函數，很簡單，而且；//DS1302啟動函數voidClock_On；DS1302_Write(SEC,CLKON);； //DS1302停止函數voidClock_Of；DS1302_Write(SEC,CLKOFF)；啟動工作和關閉工作的函數；//設時間為12小 時制函數；//該函數沒有什么用處，24小時制為默認，為了演；DS1

DS1302應用IO口的初始化函數，很簡單，而且程式也注釋了。

//DS1302啟動函數voidClock_On(){

DS1302_Write(SEC,CLKON);}

//DS1302停止函數voidClock_Off(){

DS1302_Write(SEC,CLKOFF);}

啟動工作和關閉工作的函數。

//設時間為12小時制函數

//該函數沒有什么用處，24小時制為默認，為了演示voidSet12(){

DS1302_Write(HOUR,T12);}

//設時間為24小時制函數

//該函數沒有什么用處，24小時制為默認，為了演示voidSet24(){

DS1302_Write(HOUR,T24);}

該函數沒有實際的用處，編輯出來時為了演示·解釋·明白而已。

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.9實例程式：1212.9

這里我就不編輯什么程式了，寫了幾個實例，自己看看吧~很簡單而已，因為使用DS1302的方法太自由了。

實例程式1：

==============================================================//1200-DS1302_Driver.c

//DS1302最基本的驅動程式//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};//秒分時日月周年unsignedcharBuffer[]= {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};unsignedcharTemp,Temp1,Temp2;inti;

DS1302_IO_Init();USART_Init();

//初始化DS1302的設置//Unprotect();Unprotect();Clock_Off();Set24();

//DS1302_Set_Timer(Timer);Protect();

//連續讀時間

/*//讀任意一個寄存器while(1){

Temp=DS1302_Read(YEAR);Temp1=((Temp>>4)&0x07);Temp2=(Temp&0x0f);

USART_Send('0'+Temp1);

//讀年寄存器//取十位//取個位//串口發送

一個很簡單的實例程式，介紹了很多的設置辦法。

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實例程式2

==============================================================//1201-DS1302_RTC.c

//DS1302最基本的驅動程式//akuei204-01-10#include"iom16v.h"#include"macros.h"#include"DS1302.h"#include"USART.h"//延遲函數

voidDelay(unsignedcharx){

while(x--);}

//主函數voidmain(){

unsignedcharTimer[]= {0x40,0x59,0x23,0x31,0x12,0x07,0x09};//秒分時日月周年unsignedcharBuffer[]= {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//緩沖數組unsignedcharTemp,Temp1,Temp2; //緩沖變量inti,j,k;//for循環變量

DS1302_IO_Init();USART_Init();

//初始化DS1302的設置Unprotect();Clock_Off();Set24();

DS1302_Set_Timer(Timer);//Charge_On(LV3);Clock_On();Protect();

//DS1302引腳初始化//USART初始化

//解除寫保護//時鐘關閉

//設置為24小時制

//設定時間

//充電開啟，等級3，大約1mA//時鐘啟動，秒種從00計數開始//開啟寫保護

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);

//讀取時間//取十位//取個位

//循環7次，分別讀取秒分時日月周

這是另一個的實例程式。怎樣編寫程式都不重要，最重要是編程的目的。以上兩個實例程式我都使用了串口發送函數，而一般的實例程式都是使用1602液晶。見仁見智吧。

最后附上USART.h和完整的DS1302.h頭文件（注意：只是適合HJ-2G）

==============================================================

//DS1302.h//命令，地址#defineSEC#defineMIN#defineDAY#define

0x800x820x86

#defineHOUR0x84

MONTH0x88

#defineWEEK0x8A#defineYEAR0x8C#defineCTRL0x8E#defineCHRG0x90#defineBRUST0xBE#defineRAM//配置

#defineCLKOFF0x80#defineCLKON0x00#defineT12#defineT24#defineLOCK#defineLV6#defineLV5#defineLV4#defineLV3#defineLV2

0x800x000x800xA50xA90xA60xAA0xA7

//0.7降壓，2k阻值，2.15mA//1.4降壓，2k阻值，1.80mA//0.7降壓，4k阻值，1.07mA//1.7降壓，4k阻值，0.90mA//0.7降壓，8k阻值，0.50mA

0xC0

#defineUNLOCK0x00

//USART.h； //波特率，晶振；#defineBAUD9600；#defineFXTAL11059200；//串口接收完畢中斷觸發聲 明；#pragmainterrupt_handler；//變量定義:接收緩沖變量，接收標志位；unsignedcharRX_Buffer=0x； //函數聲明；voidUSART_Send(unsignedc；//串口IO初

//USART.h

//波特率，晶振

#defineBAUD9600

#defineFXTAL11059200

//串口接收完畢中斷觸發聲明

#pragmainterrupt_handlerUSART_Received_Ir:12

//變量定義:接收緩沖變量，接收標志位

unsignedcharRX_Buffer=0x00,RX_Flag=0;

//函數聲明

voidUSART_Send(unsignedchar);

//串口IO初始化函數

voidUSART_IO_Init()

{

DDRD|=BIT(PD1);//PD1:TX為輸出狀態

}