DS1302；12.1 概述；DS1302实时时钟芯片我真的为她着迷呀；12.2芯片介绍；VCC2；GND；VCC1；SCLK；I/O；RST工作电源电源地后备电源时钟 信号数据输入输出；我在看视频教程时，老时觉得很奇怪的，为什么老师会；SCLK是串行时钟信号的输入，而I/O则是串行数；12.3时序分析；以上是 DS1302一个字节写入的时序图；上升沿有效

第12章DS1302

12.1概述

DS1302 实时时钟芯片我真的为她着迷呀。什么原因导致我为她着迷？自己接触后您自然而然会明白的。本片笔记的手法与前几章写笔记的手法明显而外的不同，因为介绍 DS1302芯片不像是介绍单片机内部的资源一样，都有参考步骤可言，但设置DS1302的方法太多样化了，让新手很不容易。

12.2芯片介绍

VCC2

GND

VCC1

SCLK

I/O

RST工作电源电源地后备电源时钟信号数据输入输出复位信号|片选信号

我 在看视频教程时，老时觉得很奇怪的，为什么老师会把RST信号说成片选信号呢？这也难怪的，因为在DS1302的时序图，RST信号的角色有如片选信号。 众多的芯片中，往往最后的PIN都是工作电源的输入。可是DS1302却是很奇特，VCC2是工作电源的输入而VCC1却是后备电源的输入，或者是充电的 电流的经过，更详细的介绍在后面的内容会继续介绍。

SCLK是串行时钟信号的输入，而I/O则是串行数据输入输出。X1,X2是晶振32.768kHz的输入，数据手册中有记录晶振的两端需无极电容，手册中的记录是6pf，但是在众多的AVR学习板中会看到23pf，27pf的出现。

12.3时序分析

以上是DS1302一个字节写入的时序图。第一个字节是地址字节，第二个字节是数据字节。RST信号必须拉高，否则数据的输入是无效的。换一句话说，RST信号控制数据|时间信号输入的开始和结束。地址字节和数据字节的读取时

上升沿有效，而且是由LSB开始读入。

读一个字节和写一个字节有明显的不一样，先是写地址字节，然后再读数据字节，写地址字节时上升沿有效，而读数据字节时下降沿有效，当然前提是RST信号必须拉高。写地址字节和读数据字节同是LSB开始。

再 重申一次，读一个字节和写一个字节是不一样，在写一个字节的时候，AVR的IO口一直保持输出状态，相反的在读一个字节的时候AVR的IO口先是输出状 态，然后是输入状态，且必须改变时钟信号的顺序。（补充一点题外话，我在编辑时序的时候，由于疏忽了一点“小错误”，后果却是很严重。）

12.3DS1302时钟|日期|控制|爆发寄存器

在介绍DS1302的时序图中不都是，先地址字节，然后数据字节码？那么地址字节和数据字节又有什么关系呢？（看看下面的图）

上面的图说明了每个寄存器的定义和地址字节，而每个地址字节的LSB可以是0或者1，逻辑0代表写，逻辑1代表读。如果忽略每个地址字节的LSB，十六进制则是0x80+i，而i每一次累加2。我们一个一个寄存器来看吧：

第一：秒钟寄存器地址字节；0x80

其 实呀，我很佩服该芯片的设计人员，将芯片设计得很贴心，为什么呢？因为秒钟寄存器，除了记录秒钟以外，还控制了DS1302的时钟开关（晶振开始工作，或 者晶振禁止工作）。该位第7位CH，当写入逻辑1时DS1302停止工作，时间的计时保持最后一次的状态，如果写入逻辑0DS1302则开始工作，时间从 最后一次状态中继续计时。

换成另一句话说，每一次写入秒钟，都会使DS1302工作，但这又是为什么呢？秒钟寄存器是八位寄存器，高四位中 的BIT4~BIT6（BIT7除外）记录十位，而低四位记录个位。秒钟的计算最多也是59，如果换成十六进制的话是0x59。所以呢，最高位基本上都是 用不到，但我们每一次向秒钟寄存器进行初始化的时候，都会很自然的把最高位BIT7记录成0，CH位为逻辑0，DS1302就开始工作。

第二：分钟寄存器地址字节；0x82

八位寄存器，高四位记录十位(BIT7除外)，低四位记录个位

第三：时钟寄存器地址字节；0x84

八 位寄存器，高四位记录十位(BIT7，BIT6除外)，低四位记录个位。时钟寄存器的最高位，决定了时间是以24小时制，还是12小时制。逻辑1为12小 时致，逻辑0为24小时致。至于24小时致是默认的，为什么这么说呢？该解释与秒钟寄存器很相似，因为每一次我们为时钟寄存器赋值的时候，由于时钟最大值 是23小时（0x23），还是11小时（0x11），自然而然最高位我们都会赋0值。

第四：日寄存器地址字节：0x86

八位寄存器，高四位记录十位（实际上仅有BIT4~5被使用），低四位记录个位。第五：月寄存器地址字节：0x88

八位寄存器，高四位记录十位（实际上仅有BIT4被使用），低四位记录个位。第六：周寄存器地址字节：0x8A

八位寄存器，仅有低四位被使用（BIT0~3），用来记录个位。

第七：年寄存器地址字节：0x8C

八位寄存器，高四位记录十位，低四位记录个位。

第八：控制寄存器地址字节：0x8E

八位寄存器，仅BIT7有用，BIT7亦即WP位（WriteProtect），逻辑0解除写保护，逻辑1开启写保护。换一句话说，每一次写其他寄存器WP位必须先置0。

第九：充电寄存器？（TrickleCharge）地址字节：0x90

这是开启细流充电的寄存器，写保留。后面有详细的解释。

第十：爆发寄存器？（BurstMode）地址字节：0x92

这个寄存器的功能可以用软件来模拟，无视他把。

.4DS1302的RAM1212.4

DS1302真的很厚道，还设立了31个字节的RAM空间，RAM空间的开始地址字节是0x94。RAM空间可以让使用着任意发挥，你可以把它当做外存储器，但是前提DS1302必须一直供电。要访问任意空间也很简单，如下表：

嗯，使用RAM空间的方法很自由，自己发挥想象力吧。

12.5细流充电TrickleCharge

在前几个Article，介绍了DS1302有后备供电的输入，亦即VCC1引脚，DS1302允许透过控制内部的充电寄存器，经VCC2向VCC1

流入的充电细流（很小很小的电流）。我们看一看Hj-2G的硬件布局吧：

VCC2连接的5v是工作电压，VCC1连接的3v是后备工作电压。充电寄存器就控制VCC2流向VCC1之间的“阻值”和“二极管的降压”。

在这里补充一些题外话：当VCC2有电源输入时，VCC1是停止供电的，但同一时间也可以为VCC1进行细流充电（这要看VCC1是否连接着可充电电池）。一旦

VCC2停止供电，VCC1就开始工作，与此同时细流充电就变成没有意义了。

以 上是TrickleCharge的概念图，充电控制寄存器的高四位（BIT7~4）是TCS，TrickleChargerSelect位，仅1010才 会开启充电功能。而BIT3~2是DS，DiodeSelect位，01选择一个diode，10选择两个diode串联。BIT1~0是 RS，ResistorSelect位，两位组成了3个阻值的选择。浏览下表：

RS位组合的阻值选择表细流公式

渴求细流的公式可以由上右表求出，阻值位R1，diodedrop为二极管的降压，0.7v(一个二极管)，1.4（串联二极管）。不过我比较有爱，将他分成六个等级，为了编程更方便。#defineLV6

#defineLV5

#defineLV4

#defineLV3

#defineLV2

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

//0.7降压，4k阻值，1.07mA//1.7降压，4k

阻值，0.90mA

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

12.6DS1302的地址字节

DS1302的地址字节，也可以作为命令字节。A0~A4是用来选择地址的位，而BIT0是制定该地址字节是写入还是读取，BIT6是作为选择RAM还是CLOCK的区别。其实这也没有什么困难的啦。

慧 争电子免费共享资料、欢迎复制共享、没有版权；12.7简单归纳；控制DS1302的是RST信号，拉低无效，拉高有；12.8DS1302头文件的理 解；自带来的DS1302头文件，没有自己定义的好；首先是按寄存器的地址字节，声明的宏定义；#defineCLKOFF0x80#define；以上 的宏定义，是作为配置时使用的；IO口的宏定义，可以使程式的可达性更高；接

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12.7简单归纳

控 制DS1302的是RST信号，拉低无效，拉高有效。而DS1302是串行输入，串行读入。写入一个字节和读取一个字节的时序不同。写入一个字节都是上跳 沿有效，读入一个字节先是上跳沿有效，然后下降沿有效。地址字节也可称为命令字节，BIT6控制了对RAM/CLOCK的访问控制，而BIT0决定了地 址|命令字节的写入还是读出的特性。DS1302有31个字节的RAM空间。除此之外，还有细流充电的功能。秒寄存器决定了DS1302开始工作与否，而 时钟寄存器有12小时制和24小时制之分。每当要写入任何一个寄存器|RAM空间，写入控制寄存器的WP位必须置0，解除写保护。

12.8DS1302头文件的理解

自 带来的DS1302头文件，没有自己定义的好。这一章笔记，主要是以头文件的方式解释。这是我认为，新手最简单习得的办法。//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节，声明的宏定义。SEC为开始，亦即0x80，随后都是+2。宏定义中的地址字节没有包括了，BIT0写/读的控制位。//配置

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

以上的宏定义，是作为配置时使用的。自己看着明白吧，很简单而已。

IO口的宏定义，可以使程式的可达性更高。

接下来要为写一个字节函数，和读一个字节函数做介绍。

//DS1302写一个字节函数

voidDS1302_Write(unsignedcharAdd,unsignedcharData){

unsignedchari;

DDRB|=BIT(IO);

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

//IO为输出

//时钟信号拉低<==这个很重要//拉高RST信号

//将Add亦即地址字节的LSB设置为0

for(i=0;i<8;i++)//写地址|命令字节，上跳沿有效{

PORTB&=~BIT(SCLK); //时钟信号拉低if(Add&0x01)PORTB|=BIT(IO);//判断地址字节的最低位，1位拉高IOelsePORTB& amp;=~BIT(IO);//否则拉低IOPORTB|=BIT(SCLK);//时钟信号拉高Add>>=1;//地址字节左移一位

}

for(i=0;i<8;i++)//写数据字节，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信号，结束写一个字节。}

//时钟信号拉低

//判断数据字节的最低位，1位拉高IO//否则拉低IO//时钟信号拉高//数据字节左移一位

函 数完全是依照时序图写的，该函数带有两个参数，Add和Data，顾名思义就是如字面上的意思，地址字节和数据字节。地址字节需经过0xfe与云散，取得 xxxxxxx0写字节|命令的特征。写地址和写数据字节都是下降沿有效。有一点需要注意的是：当RST信号还没有拉高之前，必须把时钟信号初始化|拉 第，这一点很重要请注意。(我就是在这一点犯了“小错误”)

这是读一个字节的函数，带unsignedchar返回型，但仅有一个参数，那 即是Add：地址字节。Add写入之前必须经过0x01的与运算，为了就是取得xxxxxxx1的地址|命令的读特征。在RST拉高之前，和写一个字节函 数一样的注意点，就是必须先将时钟信号拉低，不然的话函数会失败。

还有另一个注意点就是IO的状态，在写地址|命令字节的时候必须设置位输出状态，而当读取数据之前必须将IO设置位高祖态输入状态。程式的最后就是返回从IO读到的数据。

补充，写一个字节函数，和读一个字节函数是最基础和最重要的函数，不允许有错误出现，不然的话，一切的设定都徒劳无功。

//模拟BURST函数，读取数据|时间

voidDS1302_Get_Timer(unsignedchar*pTimer){

unsignedchari,j;

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

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

}

//i循环次数，j地址

//将数据一一读入时间数组

上 面两个函数是连续写时间，和连续读时间函数。只要明白数组传递的规则，基本上好似很简单就看懂了。但是有一个条件，就是必须按照以下的数组顺 序：unsignedcharTimer[]={0x40,0x59,0x23,0x31,0x12,0x07,0x09};//秒分时日月周年 unsignedcharBuffer[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//缓冲数组Timer数组是 用于连续写入，而Buffer数组是用于连续读取。

//开启写保护函数voidProtect(){

DS1302_Write(CTRL,LOCK);}

//解除写保护函数voidUnprotect(){

DS1302_Write(CTRL,UNLOCK);}

启动写保护和关闭写保护的函数也很容易明白。自己看着办吧。

细流充电启动和关闭函数，关闭方没有什么特别，而启动方比较特别，带有Level的参数，实际上是对细流充电控制寄存器写入相关的值而已，而Level已经宏定义了，就是Lv1~Lv6.

//写入RAM函数

voidDS1302_RAM_Write(unsignedcharN,unsignedcharData){

if(N<32)//RAM地址不可以超过31

DS1302_Write(RAM+N,Data);

}

//读取RAM函数

unsignedcharDS1302_RAM_Read(unsignedcharN){

if(N<32)//RAM地址不可以超过31

returnDS1302_Read(RAM+N);

}

依然是那句话，很容易明白的函数。部比较不同的是，if语句预防万一了访问无效地址字节和越界访问。

DS1302 应用IO口的初始化函数，很简单，而且；//DS1302启动函数voidClock_On；DS1302_Write(SEC,CLKON);； //DS1302停止函数voidClock_Of；DS1302_Write(SEC,CLKOFF)；启动工作和关闭工作的函数；//设时间为12小 时制函数；//该函数没有什么用处，24小时制为默认，为了演；DS1

DS1302应用IO口的初始化函数，很简单，而且程式也注释了。

//DS1302启动函数voidClock_On(){

DS1302_Write(SEC,CLKON);}

//DS1302停止函数voidClock_Off(){

DS1302_Write(SEC,CLKOFF);}

启动工作和关闭工作的函数。

//设时间为12小时制函数

//该函数没有什么用处，24小时制为默认，为了演示voidSet12(){

DS1302_Write(HOUR,T12);}

//设时间为24小时制函数

//该函数没有什么用处，24小时制为默认，为了演示voidSet24(){

DS1302_Write(HOUR,T24);}

该函数没有实际的用处，编辑出来时为了演示·解释·明白而已。

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.9实例程式：1212.9

这里我就不编辑什么程式了，写了几个实例，自己看看吧~很简单而已，因为使用DS1302的方法太自由了。

实例程式1：

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

//DS1302最基本的驱动程式//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};//秒分时日月周年unsignedcharBuffer[]= {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};unsignedcharTemp,Temp1,Temp2;inti;

DS1302_IO_Init();USART_Init();

//初始化DS1302的设置//Unprotect();Unprotect();Clock_Off();Set24();

//DS1302_Set_Timer(Timer);Protect();

//连续读时间

/*//读任意一个寄存器while(1){

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

USART_Send('0'+Temp1);

//读年寄存器//取十位//取个位//串口发送

一个很简单的实例程式，介绍了很多的设置办法。

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实例程式2

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

//DS1302最基本的驱动程式//akuei204-01-10#include"iom16v.h"#include"macros.h"#include"DS1302.h"#include"USART.h"//延迟函数

voidDelay(unsignedcharx){

while(x--);}

//主函数voidmain(){

unsignedcharTimer[]= {0x40,0x59,0x23,0x31,0x12,0x07,0x09};//秒分时日月周年unsignedcharBuffer[]= {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//缓冲数组unsignedcharTemp,Temp1,Temp2; //缓冲变量inti,j,k;//for循环变量

DS1302_IO_Init();USART_Init();

//初始化DS1302的设置Unprotect();Clock_Off();Set24();

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

//DS1302引脚初始化//USART初始化

//解除写保护//时钟关闭

//设置为24小时制

//设定时间

//充电开启，等级3，大约1mA//时钟启动，秒种从00计数开始//开启写保护

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);

//读取时间//取十位//取个位

//循环7次，分别读取秒分时日月周

这是另一个的实例程式。怎样编写程式都不重要，最重要是编程的目的。以上两个实例程式我都使用了串口发送函数，而一般的实例程式都是使用1602液晶。见仁见智吧。

最后附上USART.h和完整的DS1302.h头文件（注意：只是适合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降压，2k阻值，2.15mA//1.4降压，2k阻值，1.80mA//0.7降压，4k阻值，1.07mA//1.7降压，4k阻值，0.90mA//0.7降压，8k阻值，0.50mA

0xC0

#defineUNLOCK0x00

//USART.h； //波特率，晶振；#defineBAUD9600；#defineFXTAL11059200；//串口接收完毕中断触发声 明；#pragmainterrupt_handler；//变量定义:接收缓冲变量，接收标志位；unsignedcharRX_Buffer=0x； //函数声明；voidUSART_Send(unsignedc；//串口IO初

//USART.h

//波特率，晶振

#defineBAUD9600

#defineFXTAL11059200

//串口接收完毕中断触发声明

#pragmainterrupt_handlerUSART_Received_Ir:12

//变量定义:接收缓冲变量，接收标志位

unsignedcharRX_Buffer=0x00,RX_Flag=0;

//函数声明

voidUSART_Send(unsignedchar);

//串口IO初始化函数

voidUSART_IO_Init()

{

DDRD|=BIT(PD1);//PD1:TX为输出状态

}