Question

ds1302时钟芯片工作原理

Answer 1

DS1302结构与工作原理

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，有计时的作用，和日常接触的电子表，万年历差不多，可以对年月日、时分秒、星期计时。可以用单片机往DS1302里面写入时间进行时间设置，也可以用单片机从DS1302中读取时间，读出来的时间也可以放在液晶上显示。这样就可以实现一块电子表的功能了。

DS1302引脚及功能：

X1，X2: 振荡源管脚，外接32.768KHz晶振

GND: 地

RST： 复位/片选线（通过置高电平来启动所有的数据传送。）

IO： 数据输入输出

SCLK： 串行时钟

VCC1： 电池引脚

VCC2: 主电源引脚 （双电源供电，在主电源关闭的情况下，有VCC1的电池供电，也能保持时钟的连续运行）

DS1302的工作原理很简单，它外接32768Hz的晶振提供震荡时钟。芯片内部的电路对晶振频率32768分频后获得周期为1S的秒信号，然后对秒信号计数，获得分钟、小时、天、星期、月、年等的数值。

实现方法：

DS1302的时间信息以寄存器的形式存储在芯片内部。DS1302的通讯接口由3根线组成，即RST，SCLK，I/O。单片机与DS1302通讯，采用的是SPI通讯接口，只不过是半双工了，只能分时进行收发。通过SPI接口，对相应的寄存器进行读操作，可以获得当前时间数值；写操作，可以设定当前时间。

下面介绍怎么对DS1302发号施令。

DS1302的命令字节格式：

一个完整的通讯帧由由2字节组成。第一字节是控制字节，第二字节为数据位。控制字格式如下：

1.bit0：读写标志。高电平为读，第二字节（蓝色圈内）会由DS1302输出数据；低电平为写，第二字节由单片机输出数据， DS1302接收；

2.bit1~5: 5位操作元地址，就是要对哪个寄存器进行操作。寄存器地址列表如图2.1。（红色圈内）

3.bit6:选择RAM区或寄存器区。如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据;

4. bit7:必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中。

图2.1

（CH：时钟停止位；为0时振荡器工作；为1时振荡器停止；AP=1时为下午模式，为0时上午模式。图2.1内还应该有第八个寄存器，地址为8E。它的bit7是需要重视的。bit7是一个保护位，如果这一位是1，那么是禁止给任何其他的寄存器或者那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。）

因为是SPI接口，单片机与DS1302通讯也是上升沿发送（写入1302数据），下降沿接收（读取1302数据）。控制字总是从最低位开始输出。在控制字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从最低位(0位)开始。同样，在紧跟8位的控制字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿，读出DS1302的数据。读出的数据也是从最低位到最高位。数据读写时序如下图：