实时时钟芯片DS1302

BCD码

用0b0000-0b1001表示0-9
0b1001加1自动进位为0b00010000

特性

1、DS1302是一个实时时钟芯片，可以提供秒、分、小时、日期、月、年等信息，并且还有软件自动调整的能力，可以通过配置AM/PM来决定采用24小时格式还是12小时格式。

2、拥有31字节数据存储RAM。

3、串行I/O通信方式，相对并行来说比较节省IO口的使用。

4、DS1302的工作电压比较宽，在2.0～5.5V的范围内都可以正常工作。

5、DS1302这种时钟芯片功耗一般都很低，它在工作电压2.0V的时候，工作电流小于300nA。

6、DS1302共有8个引脚，有两种封装形式，一种是DIP-8封装，芯片宽度（不含引脚）是300mil，一种是SOP-8封装，有两种宽度，一种是150mil，一种是208mil。

7、当供电电压是5V的时候，兼容标准的TTL电平标准，这里的意思是，可以完美的和单片机进行通信。

8、由于DS1302是DS1202的升级版本，所以所有的功能都兼容DS1202。此外DS1302有两个电源输入，一个是主电源，另外一个是备用电源，比如可以用电池或者大电容，这样做是为了在系统掉电的情况下，我们的时钟还会继续走。

硬件信息

引脚功能
寄存器介绍
寄存器内部采用BCD码
指令讲解：
DS1302 的一条指令一个字节共 8 位，其中第 7 位（即最高位）固定为 1，这一位如果是0 的话，那写进去也是无效的。第 6 位是选择 RAM 还是 CLOCK 的，如果选择 CLOCK 功能，第 6位是 0，如果要用 RAM，那第 6 位就是 1。从第 5 到第 1 位，决定了寄存器的 5 位地址，而第 0 位是读写位，如果要写，这一位就是 0，如果要读，这一位就是 1。

DS1302 时钟的寄存器，其中 8 个和时钟有关的，5 位地址分别是 0b00000～0b00111，还有一个寄存器的地址是 01000，这是涓流充电所用的寄存器，我们这里不讲。在 DS1302 的数据手册里的地址，直接把第 7 位、第 6 位和第 0 位值给出来了，所以指令就成了 0x80、0x81那些了，最低位是 1，那么表示读，最低位是 0 表示写，如图 15-10 所示。

寄存器详解
寄存器 0：最高位 CH 是一个时钟停止标志位。如果时钟电路有备用电源，上电后，我们要先检测一下这一位，如果这一位是 0，那说明时钟芯片在系统掉电后，由于备用电源的供给，时钟是持续正常运行的；如果这一位是 1，那么说明时钟芯片在系统掉电后，时钟部分不工作了。如果 Vcc1 悬空或者是电池没电了，当我们下次重新上电时，读取这一位，那这一位就是 1，我们可以通过这一位判断时钟在单片机系统掉电后是否还正常运行。剩下的7 位高 3 位是秒的十位，低 4 位是秒的个位，这里再提请注意一次，DS1302 内部是 BCD 码，而秒的十位最大是 5，所以 3 个二进制位就够了。

寄存器 1：最高位未使用，剩下的 7 位中高 3 位是分钟的十位，低 4 位是分钟的个位。

寄存器 2：bit7 是 1 的话代表是 12 小时制，0 代表是 24 小时制；bit6 固定是 0，bit5 在12 小时制下 0 代表的是上午，1 代表的是下午，在 24 小时制下和 bit4 一起代表了小时的十位，低 4 位代表的是小时的个位。

寄存器 3：高 2 位固定是 0，bit5 和 bit4 是日期的十位，低 4 位是日期的个位。

寄存器 4：高 3 位固定是 0，bit4 是月的十位，低 4 位是月的个位。

寄存器 5：高 5 位固定是 0，低 3 位代表了星期。

寄存器 6：高 4 位代表了年的十位，低 4 位代表了年的个位。请特别注意，这里的 00～99 指的是 2000 年～2099 年。

寄存器 7：最高位一个写保护位，如果这一位是 1，那么是禁止给任何其它寄存器或者那 31 个字节的 RAM 写数据的。因此在写数据之前，这一位必须先写成 0。

通信时序

sbit DS1302_CE=P1^7;//使能
sbit DS1302_CK=P3^5;//时钟信号
sbit DS1302_IO=P3^4;//信号读写

读
先写指令在读字节
上升沿发送，下降沿读取数据

//从DS1302通信总线上读取一个字节
unsigned char DS1302ByteRead()
{unsigned char mask;unsigned cahr dat=0;for(mask=0x01;mask!=0;mask<<=1){if(DS1302_IO!=0)dat|=mask;DS1302_CK=1;DS1302_CK=0;        }return dat;
}
//用单次操作从某一寄存器中读取一个字节，reg为寄存器地址，dat为待写入字节
unsigned char DS1302SingleRead(unsigned char reg)
{unsigned char dat;DS1302_CE=1;DS1302ByteWrite((reg<<1)|0x81);dat=DS1302ByteRead();DS1302_E=0;return dat;
}

写
1、首先写字节指令，指明寄存器地址以及后续操作是写操作
2、写入一个字节数据
在下降沿发送数据，从机上升沿附近进行采样

//发送单个字节到DS1302通信总线上
void DS1302ByteWrite(unsigned char dat)
{unsigned char mask;for(mask=0x01;mask!=0;mask<<=1)//低位先读{if((mask&dat)!=0)DS1302_IO=1;elseDS1302_IO=0;DS1302_CK=1;DS1302_CK=0;       }DS1302_IO=1;
}
//用单次写操作向某一寄存器写入一个字节，reg为寄存器地址，dat为待写入字节
void DS1302_SingleWrite(unsigned char reg,unsigned char dat)
{DS1302_CE=1;DS1302ByteWrite((reg<<1)|0x80);//写入指令，寄存器地址即操作DS1302ByteWrite(dat);DS1302_CE=0;
}

BURST模式

主要是防止读取的时候，还没读完，数据又变化了，故先将寄存器的数据，输出到缓冲区内，读取数据时候是去缓冲区进行读取，写也是如此。
指令：
读0xBF
写0xBE

ds1302.c

#include <reg52.h>
sbit DS1302_CE=P1^7;//使能
sbit DS1302_CK=P3^5;//时钟信号
sbit DS1302_IO=P3^4;//信号读写
struct sTime{unsigned int year;unsigned char mon;unsigned char day;unsigned char hour;unsigned char min;unsigned char sec;unsigned char week;
};
//发送单个字节到DS1302通信总线上
void DS1302ByteWrite(unsigned char dat)
{unsigned char mask;for(mask=0x01;mask!=0;mask<<=1)//低位先读{if((mask&dat)!=0)DS1302_IO=1;elseDS1302_IO=0;DS1302_CK=1;DS1302_CK=0;       }DS1302_IO=1;
}
//从DS1302通信总线上读取一个字节
unsigned char DS1302ByteRead()
{unsigned char mask;unsigned char dat=0;for(mask=0x01;mask!=0;mask<<=1){if(DS1302_IO!=0)dat|=mask;DS1302_CK=1;DS1302_CK=0;        }return dat;
}
//用单次操作从某一寄存器中读取一个字节，reg为寄存器地址，dat为待写入字节
unsigned char DS1302SingleRead(unsigned char reg)
{unsigned char dat;DS1302_CE=1;DS1302ByteWrite((reg<<1)|0x81);dat=DS1302ByteRead();DS1302_CE=0;return dat;
}
//用单次写操作向某一寄存器写入一个字节，reg为寄存器地址，dat为待写入字节
void DS1302SingleWrite(unsigned char reg,unsigned char dat)
{DS1302_CE=1;DS1302ByteWrite((reg<<1)|0x80);//写入指令，寄存器地址即操作DS1302ByteWrite(dat);DS1302_CE=0;
}
//突发模式连续写入8个寄存器数据
void DS1302BurstWrite(unsigned char *dat)
{unsigned char i;DS1302_CE=1;DS1302ByteWrite(0xBE);for (i=0;i<8;i++) //连续写入八个数据{DS1302ByteWrite(dat[i]);}DS1302_CE=0;
}
void DS1302BurstRead(unsigned char *dat)
{unsigned char i;DS1302_CE=1;DS1302ByteWrite(0xBF);for (i=0;i<8;i++) //连续写入八个数据{dat[i]=DS1302ByteRead();}DS1302_CE=0;
}
//获取实时时间
void GetRealTime(struct sTime *time)
{unsigned char buf[8];DS1302BurstRead(buf);time->year=buf[6]+0x2000;time->mon=buf[4];time->day=buf[3];time->hour=buf[2];time->min=buf[1];time->sec=buf[0];time->week=buf[5];
}
//设定实时时间
void SetRealTime(struct sTime *time)
{unsigned char buf[8];buf[7]=0;buf[6]=time->year;buf[5]=time->week;buf[4]=time->mon;buf[3]=time->day;buf[2]=time->hour;buf[1]=time->min;buf[0]=time->sec;DS1302BurstWrite(buf);
}
//初始化
void InitDS1302()
{unsigned char dat;struct sTime code InitTime[]={0x2019,0x08,0x29,0x12,0x00,0x00,0x02};DS1302_CE=0;DS1302_CK=0;dat=DS1302SingleRead(0);//读取秒寄存器if((dat&0x80)!=0) //判断时钟是否已经停止{DS1302SingleWrite(7,0x00);//撤销写保护以允许写入数据SetRealTime(&InitTime);//设置时钟为默认的初始时间}
}