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實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302的原理及應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2008/5/27 0:00:00 訪問次數(shù):1283

        

    

     摘 要:介紹美國dallas公司推出的具有涓細(xì)電流充電能力的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路ds1302的結(jié)構(gòu)、工作原理及其在實(shí)時(shí)顯示時(shí)間中的應(yīng)用。它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí),且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。給出ds1302在讀寫中的c51程序及流程圖,以及在調(diào)試過程中的注意事項(xiàng)。

    關(guān)鍵詞:時(shí)鐘電路;實(shí)時(shí)時(shí)鐘;單片機(jī);應(yīng)用

    

    1 引言

    現(xiàn)在流行的串行時(shí)鐘電路很多,如ds1302、 ds1307、pcf8485等。這些電路的接口簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便,被廣泛地采用。本文介紹的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路ds1302是dallas公司的一種具有涓細(xì)電流充電能力的電路,主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸,可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能,并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32.768khz晶振。

    2 ds1302的結(jié)構(gòu)及工作原理

    ds1302 是美國dallas公司推出的一種高性能、低功耗、帶ram的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路,它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí),具有閏年補(bǔ)償功能,工作電壓為2.5v~5.5v。采用三線接口與cpu進(jìn)行同步通信,并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或ram數(shù)據(jù)。ds1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的ram寄存器。ds1302是ds1202的升級(jí)產(chǎn)品,與ds1202兼容,但增加了主電源/后背電源雙電源引腳,同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。

    2.1 引腳功能及結(jié)構(gòu)

    圖1示出ds1302的引腳排列,其中vcc1為后備電源,vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下,也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。ds1302由vcc1或vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)vcc2大于vcc1+0.2v時(shí),vcc2給ds1302供電。當(dāng)vcc2小于vcc1時(shí),ds1302由vcc1供電。x1和x2是振蕩源,外接32.768khz晶振。rst是復(fù)位/片選線,通過把rst輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。rst輸入有兩種功能:首先,rst接通控制邏輯,允許地址/命令序列送入移位寄存器;其次,rst提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)rst為高電平時(shí),所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化,允許對(duì)ds1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中rst置為低電平,則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送,i/o引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí),在vcc≥2.5v之前,rst必須保持低電平。只有在sclk為低電平時(shí),才能將rst置為高電平。i/o為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向),后面有詳細(xì)說明。sclk始終是輸入端。

    

    

    2.2 ds1302的控制字節(jié)

    ds1302 的控制字如圖2所示?刂谱止(jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1,如果它為0,則不能把數(shù)據(jù)寫入ds1302中,位6如果為0,則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù),為1表示存取ram數(shù)據(jù);位5至位1指示操作單元的地址;最低有效位(位0)如為0表示要進(jìn)行寫操作,為1表示進(jìn)行讀操作,控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。

    

    

    2.3 數(shù)據(jù)輸入輸出(i/o)

    在控制指令字輸入后的下一個(gè)sclk時(shí)鐘的上升沿時(shí),數(shù)據(jù)被寫入ds1302,數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣,在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)sclk脈沖的下降沿讀出ds1302的數(shù)據(jù),讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。

    2.4 ds1302的寄存器

    ds1302有12個(gè)寄存器,其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān),存放的數(shù)據(jù)位為bcd碼形式,其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見表1。

    

    

    此外,ds1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與ram相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 ds1302與ram相關(guān)的寄存器分為兩類:一類是單個(gè)ram單元,共31個(gè),每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié),其命令控制字為c0h~fdh,其中奇數(shù)為讀操作,偶數(shù)為寫操作;另一類為突發(fā)方式下的ram寄存器,此方式下可一次性讀寫所有的ram的31個(gè)字節(jié),命令控制字為feh(寫)、ffh(讀)。     3 ds1302實(shí)時(shí)顯示時(shí)間的軟硬件

    ds1302與cpu的連接需要三條線,即sclk(7)、i/o(6)、rst(5)。圖3示出ds1302與89c2051的連接圖,其中,時(shí)鐘的顯示用lcd。

    3.1 ds1302與cpu的連接

    實(shí)際上,在調(diào)試程序時(shí)可以不加電容器,只加一個(gè)32.768khz 的晶振即可。只是選擇晶振時(shí),不同的晶

        

    

     摘 要:介紹美國dallas公司推出的具有涓細(xì)電流充電能力的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路ds1302的結(jié)構(gòu)、工作原理及其在實(shí)時(shí)顯示時(shí)間中的應(yīng)用。它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí),且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。給出ds1302在讀寫中的c51程序及流程圖,以及在調(diào)試過程中的注意事項(xiàng)。

    關(guān)鍵詞:時(shí)鐘電路;實(shí)時(shí)時(shí)鐘;單片機(jī);應(yīng)用

    

    1 引言

    現(xiàn)在流行的串行時(shí)鐘電路很多,如ds1302、 ds1307、pcf8485等。這些電路的接口簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便,被廣泛地采用。本文介紹的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路ds1302是dallas公司的一種具有涓細(xì)電流充電能力的電路,主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸,可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能,并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32.768khz晶振。

    2 ds1302的結(jié)構(gòu)及工作原理

    ds1302 是美國dallas公司推出的一種高性能、低功耗、帶ram的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路,它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí),具有閏年補(bǔ)償功能,工作電壓為2.5v~5.5v。采用三線接口與cpu進(jìn)行同步通信,并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或ram數(shù)據(jù)。ds1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的ram寄存器。ds1302是ds1202的升級(jí)產(chǎn)品,與ds1202兼容,但增加了主電源/后背電源雙電源引腳,同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。

    2.1 引腳功能及結(jié)構(gòu)

    圖1示出ds1302的引腳排列,其中vcc1為后備電源,vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下,也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。ds1302由vcc1或vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)vcc2大于vcc1+0.2v時(shí),vcc2給ds1302供電。當(dāng)vcc2小于vcc1時(shí),ds1302由vcc1供電。x1和x2是振蕩源,外接32.768khz晶振。rst是復(fù)位/片選線,通過把rst輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。rst輸入有兩種功能:首先,rst接通控制邏輯,允許地址/命令序列送入移位寄存器;其次,rst提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)rst為高電平時(shí),所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化,允許對(duì)ds1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中rst置為低電平,則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送,i/o引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí),在vcc≥2.5v之前,rst必須保持低電平。只有在sclk為低電平時(shí),才能將rst置為高電平。i/o為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向),后面有詳細(xì)說明。sclk始終是輸入端。

    

    

    2.2 ds1302的控制字節(jié)

    ds1302 的控制字如圖2所示?刂谱止(jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1,如果它為0,則不能把數(shù)據(jù)寫入ds1302中,位6如果為0,則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù),為1表示存取ram數(shù)據(jù);位5至位1指示操作單元的地址;最低有效位(位0)如為0表示要進(jìn)行寫操作,為1表示進(jìn)行讀操作,控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。

    

    

    2.3 數(shù)據(jù)輸入輸出(i/o)

    在控制指令字輸入后的下一個(gè)sclk時(shí)鐘的上升沿時(shí),數(shù)據(jù)被寫入ds1302,數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣,在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)sclk脈沖的下降沿讀出ds1302的數(shù)據(jù),讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。

    2.4 ds1302的寄存器

    ds1302有12個(gè)寄存器,其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān),存放的數(shù)據(jù)位為bcd碼形式,其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見表1。

    

    

    此外,ds1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與ram相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 ds1302與ram相關(guān)的寄存器分為兩類:一類是單個(gè)ram單元,共31個(gè),每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié),其命令控制字為c0h~fdh,其中奇數(shù)為讀操作,偶數(shù)為寫操作;另一類為突發(fā)方式下的ram寄存器,此方式下可一次性讀寫所有的ram的31個(gè)字節(jié),命令控制字為feh(寫)、ffh(讀)。     3 ds1302實(shí)時(shí)顯示時(shí)間的軟硬件

    ds1302與cpu的連接需要三條線,即sclk(7)、i/o(6)、rst(5)。圖3示出ds1302與89c2051的連接圖,其中,時(shí)鐘的顯示用lcd。

    3.1 ds1302與cpu的連接

    實(shí)際上,在調(diào)試程序時(shí)可以不加電容器,只加一個(gè)32.768khz 的晶振即可。只是選擇晶振時(shí),不同的晶

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