DS1302 RTC驅(qū)動仿真

1、DS1302介紹

DS1302 涓流充電計時芯片包含一個實時時鐘/日歷和 31 字節(jié)的靜態(tài) RAM。它通過一個簡單的串行接口與微處理器通信。實時時鐘/日歷提供秒、分、小時、日、日、月和年信息。對于少于 31 天的月份，月末日期會自動調(diào)整，包括閏年的更正。時鐘以 24 小時或 12 小時格式運行，帶有 AM/PM 指示器。

通過使用同步串行通信簡化了 DS1302 與微處理器的接口。與時鐘/RAM 通信只需要三根線：CE（$\frac{}{RST}$）、I/O（數(shù)據(jù)線）和 SCLK（串行時鐘）。數(shù)據(jù)可以一次 1 個字節(jié)或最多 31 個字節(jié)的突發(fā)傳輸?shù)綍r鐘/RAM 或從時鐘/RAM 傳輸。 DS1302 旨在以極低的功耗運行，并以低于 1μW 的功率保留數(shù)據(jù)和時鐘信息。 DS1302 是 DS1202 的后繼產(chǎn)品。除了 DS1202 的基本計時功能外，DS1302 還具有用于主電源和備用電源的雙電源引腳、用于 VCC1 的可編程涓流充電器和七個額外字節(jié)的暫存器存儲器的附加功能。

1）DS1302的命令組成

• Bit7 必須始終為邏輯 1。否則寫入 DS1302 將被禁用。
• Bit6 指定時鐘/日歷或 RAM 選擇。 如果它是 logic0 我們與時鐘交談，或者如果它是 logic1 我們與 RAM 交談。
• 位 5 至 1 指定要輸入或輸出的指定寄存器。 (地址)
• Bit0 指定對 DS1302 的寫或讀操作。 如果是邏輯 0 則執(zhí)行寫操作，如果是邏輯 1 則執(zhí)行讀操作。
• 命令字節(jié)總是從 LSB 開始（Bit0）。

2）DS1302數(shù)據(jù)傳輸過程

• 在開始傳輸任何內(nèi)容之前，必須將 CE 引腳拉高，以便與芯片通話。 （選擇）

• 之后，發(fā)送命令字節(jié)，通知 DS1302 將進行的操作。 （無論是讀還是寫，對時鐘還是 RAM。）

• 然后，如果執(zhí)行寫操作，則將要寫入的數(shù)據(jù)發(fā)送到 RAM 或時鐘中，或者如果執(zhí)行讀操作，則可以
  從時鐘或 RAM 中讀取數(shù)據(jù)。

如果從 DS1302 讀取數(shù)據(jù)，則在寫入命令字節(jié)的最后一位后的第一個下降沿上，數(shù)據(jù)將可用。相反，寫入 DS1302 發(fā)生在命令字節(jié)傳輸后的低電平到高電平轉(zhuǎn)換。要記住的四個注意事項，是所有發(fā)送和接收字節(jié)都是 LSB 優(yōu)先，在命令字節(jié)和數(shù)據(jù)字節(jié)之后的寫操作中發(fā)送到 DS1302 的附加 SCLK 脈沖將被忽略。

讀取操作后立即發(fā)送的附加 SCLK 脈沖，數(shù)據(jù)將再次可供讀取。最后，當(dāng)與 DS1302 通信時，微控制器的時鐘應(yīng)處于 2MHZ 的最大速度，如下面的數(shù)據(jù)表所示。如果使用不同的速度，那么必須校準頻率以滿足 DS1302 的需要，并將其重新校準為之前的頻率。

3）DS1302設(shè)置

DS1302的寄存器如下：

從左邊開始，前兩列是指命令字節(jié)。 是否要讀取或?qū)懭?RTC 或 RAM。從 (bit7 到 bit0) 的列是指它將在 RTC 或 RAM 中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字節(jié)。

2、仿真電路原理圖

3、仿真代碼實現(xiàn)

1）發(fā)送數(shù)據(jù)

// 發(fā)送一位節(jié)數(shù)據(jù)void ds1302_send(unsigned char byte_t) {		unsigned char mask = 0x01;					IO_OUT(DS1302_DDR, DS1302_SIO);				do {		IO_CLR(DS1302_PORT, DS1302_SCK);				if (byte_t & mask) IO_SET(DS1302_PORT, DS1302_SIO);			else IO_CLR(DS1302_PORT, DS1302_SIO);						IO_SET(DS1302_PORT, DS1302_SCK);			mask = mask << 1;						} while (mask);	IO_CLR(DS1302_PORT, DS1302_SCK);}// 向指定寄存寫數(shù)據(jù)void ds1302_write(unsigned char ch, unsigned char byte_t) {	ds1302_select(DS1302_CS);					ds1302_send(ch | DS1302_CMD_WRITE);			ds1302_send(byte_t);	ds1302_deselect(DS1302_CS);				}

2）讀數(shù)據(jù)

// 讀取一位數(shù)據(jù)unsigned char ds1302_get(void) {				unsigned char mask = 0x01;					unsigned char tmp = 0x00;					IO_IN(DS1302_DDR, DS1302_SIO);				do {		IO_CLR(DS1302_PORT, DS1302_SCK);			NOP(); NOP();		if (DS1302_PORT_IN & DS1302_SIO) tmp |= mask;			else tmp |= 0x00;							IO_SET(DS1302_PORT, DS1302_SCK);			mask = mask << 1;						} while (mask);	IO_CLR(DS1302_PORT, DS1302_SCK);	return tmp;}// 讀指定寄存器數(shù)據(jù)unsigned char ds1302_read(unsigned char ch) {	unsigned char tmp;	ds1302_select(DS1302_CS);					ds1302_send(ch | DS1302_CMD_READ);			tmp = ds1302_get();	ds1302_deselect(DS1302_CS);					return tmp;				}

3）年、月、日、時、分秒設(shè)置與讀取

// 秒設(shè)置與讀取#define ds1302_sec_write(n)					ds1302_write(DS1302_SEC, (n))	#define ds1302_sec_read()					ds1302_read(DS1302_SEC)	// 分設(shè)置與讀取#define ds1302_min_write(n)					ds1302_write(DS1302_MIN, (n))	#define ds1302_min_read()					ds1302_read(DS1302_MIN)			// 時設(shè)置與讀取#define ds1302_hour_write(n)				ds1302_write(DS1302_HOUR, (n))#define ds1302_hour_read()					ds1302_read(DS1302_HOUR)		// 一個月的日設(shè)置與讀取#define ds1302_mdat_write(n)				ds1302_write(DS1302_MDAT, (n))	#define ds1302_mdat_read()					ds1302_read(DS1302_MDAT)		// 月讀取與設(shè)置#define ds1302_mon_write(n)					ds1302_write(DS1302_MON, (n))	#define ds1302_mon_read()					ds1302_read(DS1302_MON)			// 一周的日設(shè)置與讀取#define ds1302_wday_write(n)				ds1302_write(DS1302_WDAY, (n))#define ds1302_wday_read()					ds1302_read(DS1302_WDAY)// 年的設(shè)置與讀取#define ds1302_year_write(n)				ds1302_write(DS1302_YEAR, (n))#define ds1302_year_read()					ds1302_read(DS1302_YEAR)

4）主程序

//#include 							//we use keil c51#include "gpio.h"#include "delay.h"#include "ds1302.h"#include "uart.h"#include "i2c_sw.h"#include unsigned int year,month,day,hours,minutes,seconds;void mcu_init(void) {	uart_init();	ds1302_init();	// 初始讀取	year = ds1302_year_read();  month = ds1302_mon_read();  day = ds1302_mdat_read();  hours = ds1302_hour_read();  minutes = ds1302_min_read();  seconds = ds1302_sec_read();}int main(void) {	mcu_init();								//reset the mcu	uart_send_str("****DS1302****/r/n");	while (1) {		year = ds1302_year_read();    month = ds1302_mon_read();    day = ds1302_mdat_read();    hours = ds1302_hour_read();    minutes = ds1302_min_read();    seconds = ds1302_sec_read();				printf("%d-%d-%d %d:%d:%d/r/n",BCD2DEC(year),BCD2DEC(month),BCD2DEC(day),BCD2DEC(hours),BCD2DEC(minutes),BCD2DEC(seconds));				delay_ms(1000);	}}

4、仿真結(jié)果