单片机资料--实时时钟电路DS1302的原理及应用.pdfVIP

实时时钟电路DS1302 的原理及应用 者：赵海兰 毛玉良 赵祥 出处：电子元器件应用 摘 要：介绍美国DALLAS 公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实 时时钟电路DS1302 的结构、工 原理及其在实时显示时间中的应用。 它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等 多种功能。给出DS1302 在读写中的C51 程序及流程图，以及在调试过 程中的注意事项。 关键词：时钟电路；实时时钟；单片机；应用 1 引言 现在流行的串行时钟电路 多，如DS1302、 DS1307、PCF8485 等。这些电路 的接口简单、价格低廉、使用方便，被广泛地采用。本文介绍的实时时钟电路 DS1302 是DALLAS 公司的一种具有涓细电流充电能力的电路，主要特点是采用串 行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。 采用普通32.768kHz 晶振。 2 DS1302 的结构及工作原理 DS1302 是美国DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM 的实时时钟 电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能， 工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU 进行同步通信，并可采用突发方 式一次传送多个字节的时钟信号或RAM 数据。DS1302 内部有一个31×8 的用于 临时性存放数据的RAM 寄存器。DS1302 是DS1202 的升级产品，与DS1202 兼容， 但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充 电的能力。 2.1 引脚功能及结构 图1 示出DS1302 的引脚排列,其中V 为后备电源，V 为主电源。在主电源 cc1 CC2 关闭的情况下，也能保 时钟的连续运行。DS1302 由V 或V 两者中的较大者 cc1 cc2 供电。当V 大于V ＋0.2V 时，V 给DS1302 供电。当V 小于V 时，DS1302 cc2 cc1 cc2 cc2 cc1 由V 供电。X1 和X2 是振荡源，外接32.768kHz 晶振。RST 是复位/片选线，通 cc1 过把RST 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST 输入有两种功能：首先， RST 接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST 提供终止单 字节或多字节数据的传送手段。当RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化， 允许对DS1302 进行操作。如果在传送过程中RST 置为低电平，则会终止此次数 据传送，I/O 引脚变为高阻态。上电运行时，在V ≥2.5V 之前，RST 必须保 低 cc 电平。只有在SCLK 为低电平时，才能将RST 置为高电平。I/O 为串行数据输入 输出端(双向)，后面有详细说明。SCLK 始终是输入端。 2.2 DS1302 的控制字节 DS1302 的控制字如图2 所示。控制字节的最高有效位(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 指示操作单元的地址;最低有效位(位 0)如为0 表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始 输出。 2.3 数据输入输出(I/O) 在控制指令字输入后的下一个SCLK 时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数 据输入从低位即位0 开始。同样，在紧跟8 位的控制指令字后的下一个SCLK 脉 冲的下降沿读出DS1302 的数据，读出数据时从低位0 位到高位7。 2.4 DS1302 的寄存器 DS1302 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,其日历、时间寄存器及其控制字见表1。 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外的 所有寄存器内容。 DS1302