DS1302時(shí)鐘芯片介紹_DS1302的使用技巧和特點(diǎn)詳解

　　DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31 字節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒、分、時(shí)、日、日期、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整，時(shí)鐘操作可通過AM/PM 指示決定采用24 或12 小時(shí)格式。

　　DS1302 與單片機(jī)之間能簡單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口線：1 RES 復(fù)位；2 I/O 數(shù)據(jù)線；3 SCLK串行時(shí)鐘。

　　DS1302時(shí)鐘芯片初始化技巧

　　這是一個(gè)可以帶備用電池的芯片，放上電池，即使把電源關(guān)了，它的時(shí)間還是在走的，和電腦一樣呀！這樣的話，如果它的備用電池不斷電，就不用再對它初始化，也就是說一輩子不斷電，這一輩子它只要初始化一次就行了，但是單片機(jī)如果斷電再通電，程序又會從頭開始執(zhí)行，又會執(zhí)行它的初始化程序，我開始以為只要不破壞它的時(shí)鐘數(shù)據(jù)就行，單片機(jī)開機(jī)時(shí)先讀一次時(shí)鐘數(shù)據(jù)，然后把控制字疊加進(jìn)去，再寫回去就好了，可試驗(yàn)了好幾次都不行，每次都是小時(shí)的數(shù)據(jù)不對了。于是在DS1302暫存RAM中設(shè)立一個(gè)標(biāo)志位，只要備用電池不斷電，標(biāo)志就不會消失，每次通電開機(jī)時(shí)，單片機(jī)檢測到這個(gè)標(biāo)志就不再對其初始化

　　DS1302時(shí)鐘芯片的特點(diǎn)

　　DS1302是DALLAS（達(dá)拉斯）公司出的一款涓流充電時(shí)鐘芯片，2001年DALLAS被MAXIM（美信）收購，因此我們看到的DS1302的數(shù)據(jù)手冊既有DALLAS的標(biāo)志，又有MAXIM的標(biāo)志，大家了解即可。

　　DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片廣泛應(yīng)用于電話、傳真、便攜式儀器等產(chǎn)品領(lǐng)域，他的主要性能指標(biāo)如下：

　　1、DS1302是一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，可以提供秒、分小時(shí)、日期、月、年等信息，并且還有軟件自動調(diào)整的能力，可以通過配置AM/PM來決定采用24小時(shí)格式還是12小時(shí)格式。

　　2.擁有31字節(jié)數(shù)據(jù)存儲RAM。

　　3.串行I/O通信方式，相對并行來說比較節(jié)省IO口的使用。

　　4、DS1302的工作電壓比較寬，大概是2.0V~5.5V都可以正常工作。

　　5.DS1302這種時(shí)鐘芯片功耗一般都很低，它在工作電壓2.0V的時(shí)候，工作電流小于300nA。

　　6.DS1302共有8個(gè)引腳，有兩種封裝形式，一種是DIP-8封裝，芯片寬度（不含引腳）是300mil，一種是SOP-8封裝，有兩種寬度，一種是150mil，一種是208mil。我們看一下DS1302的引腳封裝圖，如圖。

　　DS1302時(shí)鐘芯片的結(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)提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。

　　DS1302時(shí)鐘芯片引腳功能及結(jié)構(gòu)

　　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)動置高電平來啟動所有的數(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DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數(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。

　　DS1302時(shí)鐘芯片的控制字節(jié)

　　DS1302 的控制字節(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。

　　DS1302時(shí)鐘芯片與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)，不同的晶振，誤差也較大。另外，還可以在上面的電路中加入DS18B20，同時(shí)顯示實(shí)時(shí)溫度。只要占用CPU一個(gè)口線即可。 LCD還可以換成LED，還可以使用北京衛(wèi)信杰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的10位多功能8段液晶顯示模塊LCM101，內(nèi)含看門狗（WDT）/時(shí)鐘發(fā)生器及兩種頻率的蜂鳴器驅(qū)動電路，并有內(nèi)置顯示RAM，可顯示任意字段筆劃，具有3－4線串行接口，可與任何單片機(jī)、IC接口。功耗低，顯示狀態(tài)時(shí)電流為2μA （典型值），省電模式時(shí)小于1μA，工作電壓為2.4V～3.3V，顯示清晰。

　　結(jié)論

　　DS1302 存在時(shí)鐘精度不高，易受環(huán)境影響，出現(xiàn)時(shí)鐘混亂等缺點(diǎn)。DS1302可以用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的記錄，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間同時(shí)記錄。這種記錄對長時(shí)間的連續(xù)測控系統(tǒng)結(jié)果的分析及對異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因的查找具有重要意義。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄方式是隔時(shí)采樣或定時(shí)采樣，沒有具體的時(shí)間記錄，因此，只能記錄數(shù)據(jù)而無法準(zhǔn)確記錄其出現(xiàn)的時(shí)間；若采用單片機(jī)計(jì)時(shí)，一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī)的資源，而且，某些測控系統(tǒng)可能不允許。但是，如果在系統(tǒng)中采用時(shí)鐘芯片DS1302，則能很好地解決這個(gè)問題。