1、 STM32與DS1302設(shè)計時鐘芯，超詳細DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘芯，內(nèi)含有個實時時鐘/歷和31 字節(jié)靜態(tài)RAM ，通過簡單的串接與單機進通信。實時時鐘/歷電路提供秒、分、時、周、年的信息，每的天數(shù)和閏年的天數(shù)可動調(diào)整。時鐘操作可通過AM/PM 指決定采24 或12 時格式。DS1302 與單機之間能簡單地采同步串的式進通信，僅需到三個線：（1）RES 復位（2）I/O 數(shù)據(jù)線（3）SCLK串時鐘。時鐘/RAM 的讀/寫數(shù)據(jù)以個字節(jié)或多達31 個字節(jié)的字符組式通信。DS1302 作時功耗很低保持數(shù)據(jù)和時鐘信息時功率于1mWDS1302 是由DS1202 改進來增加

2、了以下的特性：雙電源管腳于主電源和備份電源供應，Vcc1 為可編程涓流充電電源，附加七個字節(jié)存儲器。它泛應于電話、傳真、便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產(chǎn)品領(lǐng)域下。將主要的性能指標作綜合： 實時時鐘具有能計算2100 年之前的秒、分、時、星期、年的能，還有閏年調(diào)整的能 31 8 位暫存數(shù)據(jù)存儲RAM 串 I/O 式使得管腳數(shù)量最少 寬范圍作電壓2.0 5.5V 作電流 2.0V 時,于300nA 讀/寫時鐘或RAM 數(shù)據(jù)時有兩種傳送式單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送字符組式 8 腳DIP 封裝或可選的8 腳SOIC 封裝根據(jù)表裝配 簡單 3 線接 與 TTL 兼容Vcc=5V 可選業(yè)級溫度范圍-40

3、+85 雙電源管于主電源和備份電源供應以上是DS1302的些全的預覽，以下為DS1302管腳圖：VCC2：主電源引腳X1、X2：DS1302外部晶振引腳GND：地RST：復位引腳I/O：串數(shù)據(jù)引腳，數(shù)據(jù)輸出或者輸都從這個引腳SCLK：串時鐘引腳VCC1：備電源我們來看看DS1302的典型外圍電路，下是CEPARK AVR的DS1302模塊原理圖:我們看到：1、 VCC為主電源接5V，C1為濾波電容2、 X1、X2外接32.768K的晶振3、 5、6、7腳分別與控制器相聯(lián)，注意外部4.7K上拉電阻4、 備電源腳，注意是3.3V，DS1302要求備電源電壓稍微低于主電源下講講DS1302的具體操作

4、。操作DS1302的致過程，就是將各種數(shù)據(jù)寫DS1302的寄存器，以設(shè)置它當前的時間已經(jīng)格式。然后使DS1302開始運作，DS1302時鐘會按照設(shè)置情況運轉(zhuǎn)，再單機將其寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)讀出。再液晶顯，就是我們常說的簡易電鐘。所以總的來說DS1302的操作分2步（顯部分屬于液晶顯的內(nèi)容，不屬于DS1302本的內(nèi)容）但是在講述操作時序之前，我們要先看看寄存器： 上圖是DS1302的寄存器樣式，我們看到：1、 第7位永遠都是12、 第6位，1表RAM，尋址內(nèi)部存儲器地址；0表CK，尋址內(nèi)部寄存器；第5到第1位，為RAM或者寄存器的地址；最低位，電平表RD：即下步操作將要“讀”；低電平表W：即下步操作將

5、要“寫”。（與AT24C02寄存器類似，這點要理解好）。下是DS1302的內(nèi)部寄存器和RAM： 上圖左邊為寄存器和RAM的地址，右邊為具體內(nèi)容。各個寄存器的最位都是1，最低位都是“RD/W”，如要讀秒寄存器則命令為1000 0101，反之寫為1000 0100，要注意其含義。（圖不是很清楚，看不清楚的朋友軟件放）我們個個看：SEC:秒寄存器，注意具體右邊內(nèi)容：低四位為SEC,的次三位為10SEC。最位CH為DS1302的運標志，當CH=0時，DS1302內(nèi)部時鐘運，反之CH=1時停；MIN：分寄存器；HR:時寄存器，最位為12/24時的格式選擇位，該位為1時表12時格式。當設(shè)置為12時顯格式時

6、，第5位的電平表下午（PM）；當設(shè)置為24時格式時，第5位位具體的時間數(shù)據(jù)。DATE：寄存器；MONTH：寄存器；DAY：周寄存器，注意周只有7天，所以該寄存器只有低三位有效；YEAR：年寄存器；CONTROL：寫保護寄存器，當該寄存器最位WP為1時，DS1302只讀不寫，所以要在往DS1302寫數(shù)據(jù)之前確保WP為0；TRICKLE CHARGE REGISTER：涓細電流充電設(shè)置寄存器，我們知道，當DS1302掉電時，可以馬上調(diào)外部電源保護時間數(shù)據(jù)。該寄存器就是配置備電源的充電選項的。其中四位（4個TCS）只有在1010的情況下才能使充電選項；低四位的情況，與DS1302內(nèi)部電路有關(guān)，有點意

7、思，下詳細講述。CLOCK BURST：批量讀寫操作設(shè)置寄存器，設(shè)置該寄存器后，可以對DS1302的各個寄存器進連續(xù)寫。DS1302的另外種讀寫式。筆者還沒過，感興趣的朋友可以嘗試。最后還有點，前說過，DS1302有31個字節(jié)的存儲空間，但是家要看到的是，這31個存儲空間，最后個是RAM BURST的寄存器，設(shè)置該寄存器可以達到對RAM連續(xù)讀寫的作。所以DS1302的可存儲空間實際上為30個字節(jié)?，F(xiàn)在我們來看看DS1302的涓細電流充電的設(shè)置：以下來英原版PDF：The trickle charge select (TCS) bits (bits4 -7) control the select

8、ion of the trickle charger. In order to prevent accidentalenabling, only a pattern of 1010 will enable the trickle charge.rAll other patterns will disable the trickle charger. TheDS1302 powers up with the trickle charger disabled. The diode select (DS) bits (bits 2 3)select whether onediode or twodi

9、odes are connected between VCC2 and VCC1.If DS is 01, one diode is selected or if DS is10, two diodes are selected. IfDS is 00 or 11, the trickle charger is disabled independently of TCS.TheRS bits (bits 0 -1) select the resistor that isconnected between VCC2 and VCC1. The resistor selected by the r

10、esistor select (RS) bits is as follows:好，英平不好也沒關(guān)系：看到這句“The trickle charge select (TCS) bits (bits4 -7) control the selection of the trickle charger. In order to preventaccidental enabling, only a pattern of 1010 will enable the trickle charge”r ，這句話是說“TCS為以控制涓細電流充電功能，為了防意外產(chǎn)，只當TCS位（四位）為1010時涓細電流充電功能才

11、會效”所以剛才提到“其中四位（4個TCS）只有在1010的情況下才能使充電選項”。那DS呢？“If DS is 01, one diode is selected or if DS is10, two diodes are selected. If DS is 00 or 11, the trickle charger isdisabled independently of TCS”，既是說，如果兩個DS位為01，則只有1個極管接電路，如果DS為10則表有2個極管接，如果DS為00或者11，則充電功能由TCS單獨控制”?？吹缴喜侩娐啡齻€極管處，DS為01時接1個極管，對應上的開關(guān)閉合,為10時

12、表2個極管接，對應下的開關(guān)閉合為00或者11時筆者認為兩個開關(guān)都不閉合，充電電流不經(jīng)過極管。 對應的，RS的設(shè)置也相仿：“The RS bits (bits 0 -1) select the resistor that is connected between VCC2 and VCC1. Theresistor selected by the resistor select (RS) bits is as follows:意思是：RS位以選擇在VCC1和VCC2直接接什么樣的電阻：當RS為00時，不接電阻；當RS為01時，接典型值為2K電阻，對應電路圖中的R1；當RS為10時，接典型值為4K

13、電阻，對應電路圖中的R2；當RS為11時，接典型值為8K電阻，對應電路圖中的R3；好了，此我們知道了，DS和RS的作是配置接電路中的極管和電阻，有什么呢？筆者認為這些極管和電阻是分壓和限流的，以調(diào)整涓細充電電流的。我們可以看看DS1302的讀寫時序了：上圖就是DS1302的三個時序：復位時序，單字節(jié)寫時序，單字節(jié)讀時序；RST：復位時序，即在RST引腳產(chǎn)個正脈沖，在整個讀寫器件，RST要保持電平，次字節(jié)讀寫完畢之后，要注意把RST返回低電平準備下次讀寫周期；SINGLE BYTE READ：單字節(jié)讀，注意讀之前還是要先對寄存器寫命令，從最低位開始寫；家細看可以看到，寫數(shù)據(jù)是在SCLK的上升沿實

14、現(xiàn)，讀數(shù)據(jù)在SCLK的下降沿實現(xiàn)，所以，在單字節(jié)讀時序中，寫命令的第個上升沿結(jié)束后緊接著的第個下降沿就將要讀寄存器的第位數(shù)據(jù)讀到數(shù)據(jù)線上了！這個就是DS1302操作中最特別的地。當然讀出來的數(shù)據(jù)也是最低位開始。SINGLE BUTE WRITE：單字節(jié)寫，兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)配合16個上升沿將數(shù)據(jù)寫即可。解析內(nèi)容：DS1302作時為了對任何數(shù)據(jù)傳送進初始化，需要將復位腳（RST）置為電平且將8位地址和命令信息裝移位寄存器。數(shù)據(jù)在時鐘（SCLK）的上升沿串輸，前8位指定訪問地址，命令字裝移位寄存器，在之后的時鐘周期，讀操作時輸出數(shù)據(jù)，寫操作時輸出數(shù)據(jù)。時鐘脈沖的個數(shù)在單字節(jié)式下為8+8（8位地址+8位

15、數(shù)據(jù)），在多字節(jié)式下為8加最多可達248的數(shù)據(jù)。1.DS1302的寄存器和控制命令對DS1302的操作就是對其內(nèi)部寄存器的操作，DS1302內(nèi)部共有12個寄存器，其中有7個寄存器與歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等，如表3-79、表3-80所列。時鐘突發(fā)寄存器可次性順序讀/寫除充電寄存器以外的寄存器。表3-79 歷時鐘相關(guān)寄位內(nèi)容寄存器名范圍讀D7D6D5D4HRD3D2D1D0秒80H82H84H86H88H8AH8CH81H83H85H87H89H8BH8DH0059CH秒的位分的位秒的

16、個位分的個位時個位的個位的個位分00590時0112或0023013112/241/P0的位0112000星期年010700星期0099年的位年的個位注意：秒寄存器的CH位：置1，時鐘停振，進低功耗態(tài)；置0，時鐘作。 時寄存器的D7位：置1，12時制（D5置1表上午，置0表下午）；置0，24時制（此時D5、D4組成時的位）。表3-80其它寄存器及RAM范圍名寫讀D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0寫保護8EH 8FH 00H80H WP-TCSDSRS-RAM突發(fā)RAMOC0H C1H 00HFFH00HFFH RAM數(shù)據(jù)RAM30 FCH FDH 00HFFH注意：WP：寫保護位。

17、置為1時，寫保護；置為0時，未寫保護。TCS：1010時慢充電。DS為01，選1個極管；為10，選2個極管；11或00，禁充電。RS：與極管串聯(lián)電阻選擇。00，不充電；01，2K電阻；10，4K電阻；11，8K電阻。2.DS1302內(nèi)部主要寄存器分布表DS1302內(nèi)部的RAM分為兩類，類是單個RAM單元，共31個，每個單元為個8位的字節(jié)，其命令控制字為COHFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另類為突發(fā)式下的RAM，此式下可次性讀/寫所有的RAM的31個字節(jié)，命令控制字為FEH（寫）、FFH（讀）。我們現(xiàn)在已經(jīng)知道了控制寄存器和RAM的邏輯地址，接著就需要知道如何通過外部接來訪問這些資源。

18、單機是通過簡單的同步串式與DS1302通信的，每次通信都必須由單機發(fā)起。論是讀還是寫操作，單機都必須先向DS1302寫個命令幀，這個幀的格式如表3-77所列，最位BIT7固定為1。BIT6決定操作是針對RAM還是時鐘寄存器，接著的5個BIT是RAM或時鐘寄存器在DS1302的內(nèi)部地址，最后個BIT表這次操作是讀操作抑或是寫操作。表3-81 命令幀格式D71D6D5A4D4A3D3A2D2A1D1A0D0R/CR/WD7位： 固定為1 ；R/C位： 為0時選擇操作時鐘，為1時選擇操作RAM；A4A3A2A1A0: 操作地址； R/W位： 為0時進寫操作，為1時進讀操作。物理上，DS1302的通信

19、接由3個線組成，即RST，SCLK，I/O。其中RST從低電平變成電平啟動次數(shù)據(jù)傳輸過程，SCLK是時鐘線，I/O是數(shù)據(jù)線。請注意數(shù)據(jù)是對時鐘信號敏感的，且般數(shù)據(jù)是在下降沿寫，上升沿讀出。本次使51單機的I/O模擬協(xié)議實現(xiàn)通信。平時SCLK保持低電平。當需要寫命令或者寫數(shù)據(jù)時，在時鐘輸出變?yōu)殡娖街跋容敵鰯?shù)據(jù)；當需要讀數(shù)據(jù)時，在時鐘輸出變?yōu)殡娖街安蓸幼x取數(shù)據(jù)。圖3-123 讀寫操作時序程序程，已測試，放使程序注意事項：要記得在操作DS1302之前關(guān)閉寫保護；注意延時來降低單機的速度以配合器件時序DS1302讀出來的數(shù)據(jù)是BCD碼形式，要轉(zhuǎn)換成我們習慣的10進制，轉(zhuǎn)換法在源程序；讀取字節(jié)之前，將IO設(shè)置為輸，讀取完之后，要將其改回輸出；在寫程序的時候，建議實現(xiàn)開辟數(shù)組（內(nèi)存空間）來集中放置DS1302的系列數(shù)據(jù)，便以后擴展鍵盤輸；希望能給有需要的朋友點幫助很多初次DS1302搞時鐘的朋友都碰都過裝好后時鐘不的問題，結(jié)合的實踐，初步分析如下：不時，既可能是軟件的問題也可能是硬件的問題。、硬件可能存在的問題1、電路焊接錯誤，有虛焊，接錯線。2、DS1302是壞的，假的，這種可能性不是太，我試過多種國產(chǎn)的芯，完全不能的是少數(shù)，但有些只是不穩(wěn)定，誤差已。3、這條是最重要的，就是32.768K的晶振的不對，DS1302要使專的晶振，即內(nèi)部的電容是6P的。世上有多種3