最近在做万年历,用到实时时钟DS1302模块,花了两天时间看资料和写驱动,想记录一下我的学习经过,顺便做一下总结。
首先就是在图书馆查各种资料,于是查到的大多是这些,主要时硬件方面的资料:
其实能查到很多资料,但是能为我们所用的不是很多。在使用一个芯片时,我一般时按照一下步骤去学习:
1、芯片介绍;
2、查看引脚定义;
3、外围电路
4、分析时序图;
5、模仿着编写驱动程序,然后自己动手写驱动。
6、实现功能。
下面我就按照这个顺序去学习这款芯片;
一、芯片介绍
DS1302是DALLAS(达拉斯)公司出的一款涓流充电时钟芯片,2001年DALLAS被MAXIM(美信)收购,因此我们看到的DS1302的数据手册既有DALLAS的标志,又有MAXIM的标志;
DS1302实时时钟芯片广泛应用于电话、传真、便携式仪器等产品领域,他的主要性能指标如下:
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,并且还有软年自动调整的能力,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,大概是2.0V~5.5V都可以正常工作。采用双电源供电,当主电源比备用电源高0.2V时,由主电源供电,否则采用备用电源,一般是一个纽扣电池。
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。
二、引脚定义
三、外围电路
一般与单片机IO口相连时要加上拉电阻,提高 IO 口的驱动能力,这样信号比较稳定,计时也比较准确。
四、分析时序图
这是单字节写入的时序图,可见,先拉高使能端,进行使能选择,然后在时钟上升沿写入一个字节。
DS1302在进行读写操作时最少读写两个字节,第一个是控制字节,就是一个命令,说明是读还是写操作,第二个时需要读写的数据。
对于单字节写,只有在SCLK为低电平时才能将 CE 置高电平,所以刚开始将SCLK 置低,CE置高,然后把需要写入的字节送入 IO口,然后跳变SCLK,在SCLK下降沿时,写入数据
五、编写驱动程序
有了 上面的分析,我们就可以学着编写驱动程序了,可以把驱动程序分为几个模块来写,由底层慢慢往上累加,比如,我们先编写单个字节的读写操作,在编写整个数据的读写,
- #include "DS1302.h"
- //*******************
- void ds1302_writebyte(uchar byte) {
- uint i;
- uint t = 0x01;
- for (i = 0; i < 8; i++) {
- SCIO = byte & t;
- t <<= 1;
- DOWN(); //下降沿完成一个位的操作
- }
- SCIO = 1; //确保释放io引脚
- }
- //********************
- void ds1302_writedata(uchar addr, uchar data_) {
- CE = 0;
- nop();
- SCLK = 0;
- nop();
- CE = 1;
- nop(); //使能片选信号
- ds1302_writebyte((addr << 1) | 0x80); //方便后面写入
- ds1302_writebyte(data_);
- CE = 0;
- nop(); //传送数据结束
- }
- //*************************
- uchar ds1302_readbyte() {
- uint i;
- uchar data_ = 0;
- uint t = 0x01;
- for (i = 0; i < 7; i++) { //c51好像不支持直接在for循环里面直接定义变量
- if (SCIO) {
- data_ = data_ | t; //低位在前,逐位读取,刚开始不对,估计是这个的问题
- }
- t <<= 1;
- DOWN();
- }
- return data_;
- }
- //************************
- uchar ds1302_readdata(uchar addr) {
- uchar data_ = 0;
- CE = 0;
- nop();
- SCLK = 0;
- nop();
- CE = 1;
- nop();
- ds1302_writebyte((addr << 1) | 0x81);
- data_ = ds1302_readbyte();
- CE = 0;
- nop();
- SCLK = 1;
- nop();
- SCIO = 0;
- nop();
- SCIO = 1;
- nop();
- return data_;
- }
- //*********************
- void init_ds1302() {
- uchar i;
- CE = 0; //初始化引脚
- SCLK = 0;
- i = ds1302_readdata(0x00); //读取秒寄存器,秒在最低位
- if ((i & 0x80 != 0)) {
- ds1302_writedata(7, 0x00); //撤销写保护,允许写入数据
- for (i = 0; i < 7; i++) {
- ds1302_writedata(i, init_time[i]);
- }
- }
- }
- //**************
- void ds1302_readtime() { //读取时间
- uint i;
- for (i = 0; i < 7; i++) {
- init_time[i] = ds1302_readdata(i);
- }
- }
其中头文件为:
- #ifndef __DS1302_H#define __DS1302_H
- #include "reg52.h"#include "intrins.h"
- #define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define nop() _nop_()
- #define UP() {
- SCLK = 0;
- nop();
- SCLK = 1;
- nop();
- } //上升沿 ,使用宏定义函数时最后一定家分号
- #define DOWN() {
- SCLK = 1;
- nop();
- SCLK = 0;
- nop();
- } //下降沿
- //这个模块内没有集成上拉电阻,使用时最好接上2
- sbit CE = P2 ^ 5; //RET,使能输入引脚,当读写时,置高位
- sbit SCIO = P2 ^ 6; //IO ,双向通信引脚,读写数据都是通过这个完成
- sbit SCLK = P2 ^ 7; //SCLK,时钟信号
- //为什么有时候好好的,也会出错显示少了分号呢?还气人啊!!!!
- void ds1302_writebyte(uchar byte); //写一个字节;
- void ds1302_writedata(uchar addr, uchar data_); //给某地址写数据,data是c51内部的关键字,表示将变量定义在数据存储区,故此处用data_;
- uchar ds1302_readbyte(); //读一个字节
- uchar ds1302_readdata(uchar addr); //读取某寄存器数据 ;
- void init_ds1302();
- void ds1302_readtime();
- extern uchar init_time[];
- #endif
六、功能实现
功能实现就简单了,就是加上主函数嘛,然后加上我们可以亲眼看见并感知的模块,比如用数码管显示时间:
- #include "DS1302.h"
- #define DIG P0
- sbit LSA = P2^2;
- sbit LSB = P2^3;
- sbit LSC = P2^4;
- uchar init_time[] = {0x50,0x15,0x14,0x22,0x10,0x06,0x17};//初始化的时间 //秒 分 时 日 月 周 年
- uchar code DIG_CODE[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //数码管数字表
- uint disp[8]={0x3f,0x3f,0x3f,0x3f,0x3f,0x3f,0x3f,0x3f};//把要显示的数字传给他
- uchar Num=0;
- uint count_flag = 0; //中断溢出次数
- void time0_init();//定时器0初始化
- void display();//数码管显示时间
- void main(void){
- init_ds1302(); //初始化时写入起始时间
- time0_init();
- while(1){
- display();
- }
- }
- //***************
- void display(){
- ds1302_readtime(); //读取时间
- disp[7] = DIG_CODE[init_time[0]&0x0f];
- disp[6] = DIG_CODE[init_time[0]>>4];
- disp[5] = 0X40; //显示一个横线
- disp[4] = DIG_CODE[init_time[1]&0x0f];
- disp[3] = DIG_CODE[init_time[1]>>4];
- disp[2] = 0X40;
- disp[1] = DIG_CODE[init_time[2]&0x0f];
- disp[0] = DIG_CODE[init_time[2]>>4];
- }
- //******************
- void time0_init(){
- TMOD=0X02;//选择为定时器模式,工作方式2,8位自动重装模式,仅用TRX打开启动。
- TH0=0X9C; //给定时器赋初值,定时100us,0x9c就是156,就是还需计数100次产生溢出,就是0.1ms
- TL0=0X9C;
- ET0=1;//打开定时器0中断允许
- EA=1;//打开总中断
- TR0=1;//打开定时器
- }
- void DigDisplay() interrupt 1 //中断入口函数,扫描以实现动态显示
- {
- //定时器在工作方式二会自动重装初,所以不用在赋值。
- // TH0=0X9c;//给定时器赋初值,定时0.1ms
- // TL0=0X00;
- count_flag++;
- if(count_flag==1)
- {
- count_flag = 0;
- DIG=0;
- switch(Num) //位选,选择点亮的数码管,
- {
- case(7):
- LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;
- case(6):
- LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;
- case(5):
- LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;
- case(4):
- LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;
- case(3):
- LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;
- case(2):
- LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;
- case(1):
- LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;
- case(0):
- LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;
- }
- DIG=disp[Num]; //段选,选择显示的数字。
- Num++;
- if(Num>7)
- Num=0;
- }
- }
总结一下:
这个芯片基本上不是很难,但是想要用的灵活,用的上手,还是得多练的,最好是先把上面的驱动程序对着时序图自己分析一遍,然后自己亲手编写一下。
还有就是看数据手册,一个芯片所能用到的数据,在数据手册上基本都能查到。资料谁都能查到,就看怎么用了。
来源: http://www.cnblogs.com/qsyll0916/p/7712695.html