时钟芯片DS1302及其应用.ppt

时钟芯片DS1302及其应用,内容提要,DS1302简介 DS1302引脚 DS1302功能 DS1302存储器 DS1302时序图 DS1302初始化 DS1302示例,DS1302简介,时钟计数功能，可以对秒、分钟、小时、月、星期、年的计数。年计数可达到2100 年。 有31*8 位的额外数据暂存寄存器 最少I/O 引脚传输，通过三引脚控制 工作电压：2.0-5.5V 工作电流小于320 纳安（2.0V） 读写时钟寄存器或内部RAM（31*8 位的额外数据暂存寄存）可以采用单字节模式和突发模式 8-pin DIP封装或8-pin SOICs 兼容TTL（5.0V） 可选的工业级别，工作温度-40 85 摄氏度,DS1302简介, 兼容DS1202， 较DS1202 增加的功能： 1. 可通过Vcc1 进行涓流充电 2. 双重电源补给 3. 备用电源可采用电池或者超级电容(0.1F以上)，可以用老式电脑主板上的3.6V 充电电池。如果断电时间较短(几小时或几天)时，就可以用漏电较小的普通电解电容器代替。100 F 就可以保证1小时的正常走时。DS1302 在第一次加电后，必须进行初始化操作。初始化后就可以按正常方法调整时间。,DS1302引脚,DS1302引脚,晶体振荡器的选择：一个32.768KHz的晶振可以直接接在DS1302的2、3管脚之间，可以设定规定载荷电容位6pf。 电源控制：Vcc1可提供单电源控制也可以用来作为备用电源，Vcc2为主电源。在主电源关闭的情况下，也可以保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电；当Vcc2小与Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。,DS1302功能,DS1302包括时钟/日历寄存器和31字节（8 位）的数据暂存寄存器，数据通信仅通过一条串行输入输出口。实时时钟/日历提供包括秒、分、时、日期、月份、年份和星期几的信息。闰年可自行调整，可选择12小时制和24小时制，可以设置AM、PM。 只通过三根线（SPI总线）进行数据的控制和传递：RST、I/O、SCLK,SPI总线,（serial peripheral interface）串行外围设备接口SPI总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。SPI用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。它只需四条线就可以完成MCU与各种外围器件的通讯，这四条线是：串行时钟线（CSK）、主机输入/从机输出数据线（MISO）、主机输出/从机输入数据线（MOSI）、低电平有效从机选择线CS。,内部存储空间,DS1302的所有功能都是通过对其内部地址进行操作实现的。其内部存储空间分为2部分：80H91H为功能控制单元，C0HFDH为普通存储单元；所有单元地址中最低位为0表示将对其进行写数据操作，最低位为1表示将对其进行读数据操作。 普通存储单元是提供给用户的存储空间，而特殊存储单元存放DS1302的时间相关的数据，用户不能用来存放自己的数据。,内部存储空间,注意： 1、秒寄存器的CH位：置1，时钟停振，进入低功耗态；置0，时钟工作。 2、小时寄存器的D7位：置1，12小时制（D5置1表示上午，置0表示下午）； 置0，24小时制（此时D5、D4组成小时的十位）。,注意： 1、WP：写保护位：置为1时，写保护；置为0时，未写保护。 2、TCS：1010时慢充电；DS为01，选一个二极管，为10，选2个二极管；11或00，禁止充电。 3、RS：与二极管串联电阻选择。00，不充电；01，2K电阻；10，4K电阻；11，8K电阻。,内部存储空间,注意： 1、TCS：1010时慢充电；其他时禁止充电。 2、DS为01，选一个二极管；为10，选2个二极管；11或00，禁止充电。 3、RS：与二极管串联电阻选择。00，不充电；01，2K电阻；10，4K电阻；11，8K电阻。,特殊存储空间,在突发模式下，通过连续的脉冲一次性读写完8个字节的时钟/日历寄存器（8个寄存器要全部读写完：时、分、秒、日、月、年、星期、写保护寄存器，充电寄存器在突发模式下不能操作）,普通存储空间,在突发模式下，通过连续的脉冲一次性读写完1-31个字节的RAM数据（可按实际情况读写一定数量的字节，可以不必一次全部读写完）,存储空间,单字节读操作,片选端CE必须为高电平，才能对芯片进行操作,单字节写操作,CE必须在高电平时，才能对DS1302读/写操作 低位在前，高位在后，一个SCLK周期传递一位 上升沿输入，下降沿输出 先写地址（RW=0，允许写数据的单元地址），然后写数据 先写地址（RW=1，允许读数据的单元地址），然后读数据,DS1302时序图,R/W：1可以读；0可以写 R/C：1普通存储器；0特殊寄存器,地址（命令）字节格式,R/W：1可以读；0可以写 R/C：1普通存储器；0特殊寄存器 不管是单字节的读写还是突发模式的读写，首先传递的是地址（命令）字节，然后才是数据字节，每个时钟周期上升或下降沿发送1位，低位在前，高位在后。,R/W：1可以读；0可以写 R/C：1普通存储器；0特殊寄存器,R/W：1可以读；0可以写 R/C：1普通存储器；0特殊寄存器,R/W：1可以读；0可以写 R/C：1普通存储器；0特殊寄存器,DS1302初始化,一般程序设计流程： 1、注意对DS1302的读写操作必须在RST为1时才允许操作； 2、确认对DS1302是读操作还是写操作：写操作时必须关闭写保护寄存器的写保护位（0x00）；读操作时跟此寄存器无关； 3、确认是否需要对备用电池充电操作； 4、确定采用单字节操作还是突发模式操作；（SPI串口通信：RST、SCLK、I/O） 单字节读写操作： 写操作：先写地址（RW=0，允许写数据的单元地址），然后写数据 读操作：先写地址（RW=1，允许读数据的单元地址），然后读数据 突发模式读写操作： 时间/日历特殊寄存器必须一次读写8个寄存器 RAM普通寄存器可一次读写131个寄存器 写操作：先写地址（0xBE（特殊）/0xFE（普通），然后写多个数据（8个（特殊）/131（普通） 读操作：先写地址（0xBF（特殊）/0xFF（普通），然后读多个数据（8个（特殊）/131（普通） 5、读写操作完毕（写操作完成后必须打开写保护寄存器的写保护位（0x80）。,DS1302示例,所有的数据传输必须在RST为高电平时进行（如果在传输过程中RST置低电平，则会终止此次数据传送，IO引脚变为高阻态） 上电运行时，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。 写操作前，关闭写保护；写操作完成后，要打开写保护 DS1302的仿真模型在Microprocessor ICs里面 充电电池BATTERY在Miscellaneous里面，但是没有仿真模型,DS1302示例,在每个SCLK上升沿时数据被输入，下降沿时数据被输出，一次只能读写一位；通过8个脉