51单片机编程应用（C语言）：DS1302实时时钟

单片机计时的缺陷：

1.他的精度不高，没有时钟芯片精度高，

2.会占用单片机CPU的时间，

3.单片机的时钟无法掉电继续运行，（最大的缺点）

DS1302芯片内部有备用电池，可以掉电继续计时。

1，VCC2：主电源引脚

2，X1、X2：DS1302 外部晶振引脚，通常需外接 32.768K 晶振（给芯片提供一个稳定的脉冲，用来计数的脉冲，由石英震荡而成）（石英钟）

3，GND：电源地

4，CE：使能引脚，也是复位引脚（新版本功能变）。

5，I/O：串行数据引脚，数据输出或者输入都从这个引脚

6，SCLK：串行时钟引脚

7，VCC1：备用电源

CE，I/O，SCLK，是我们主要操作的引脚，我们操作这三个引脚把芯片内部的时钟读出来。写入时间也是用这三个引脚，把我们想要设置的时间写进去。它规定了一套协议，我们要熟悉这些协议。这些时间都是存在芯片内部的寄存器中。我们要通过总线对寄存器进行读写，就可以读取和写入了

看内部结构可知，时钟芯片内部有31个8位寄存器。

当然，上面只是RTC的寄存器，还有很多其他的寄存器，只是我们只要操作时钟，这些寄存器就够了。

ds1302控制寄存器

用于存放控制DS1302命令,可以控制该寄存器以控制选择读或写等操作。

我们操作单片机，是不是要考虑：在哪写入什么在哪读出（什么）

在哪就是我们要操作哪一个寄存器，这么多寄存器，每个寄存器是有地址的，类似于房间的门牌号。写入数据还是读出数据，所以就有了上面的控制寄存器。

1.第7位，固定为1

2.第6位，1为寻址内部存储器地址RAM,0为寻址内部寄存器，即年月日所在存储器,一般设置为0

3.第5到1位，第6位存储器的地址

4.第0位，1位读操作，0为写操作

比如：

就是读秒这个寄存器：对应16进制的0x80 h

有了命令字，这些命令字与数据是如何对应起来的呢。

CE:复位时序

SCLK:时钟时序

IO:数据传输时序

注:DS1302与DS18B20都是从低位到高位传输(读/写)数据，编程时要注意。

上面是单字节写，单字节读。在写和读的时候，CE都是给高电平的。

SCLK就是单片机给固定的时钟。

I/O口的数据怎么写进去的，我们怎么通过I/O口读出数据呢？

这个协议就规定，在时钟上升沿的时候，I/O的数据将会被写入，在时钟下降沿，DS1302就会把自己的数据输出。（输不输出看我们给的命令）（方便我们要读）

简而言之就是：上升沿单片机向时钟芯片写入，下降沿单片机对时钟芯片读出。跟SPI通信协议很像。

上升沿是地址，下降沿是数据，就是你首先给出访问的地址，这个地址包括命令，

比如：每来一个上升沿单片机写入了地址，这时候，芯片收到命令，如果是读，在下一个时钟周期

的下降沿就把数据发出来，如果是写，就在每个时钟的上升沿把数据写进去，

下面是代码环节：

比如我们先写入一个数据再读出：

首先按照芯片协议写入相关的函数，比如字节写，字节读等一系列操作

首先引脚定义一下：

//引脚定义
sbit DS1302_SCLK=P3^6;
sbit DS1302_IO=P3^4;
sbit DS1302_CE=P3^5;

初始化：因为单片机刚上电都是默认为1的。

void DS1302_Init(void)
{DS1302_CE=0;DS1302_SCLK=0;
}

写的操作（按照时序图一步一步完成的）

/*** @brief  DS1302写一个字节* @param  Command 命令字/地址* @param  Data 要写入的数据* @retval 无*/
void DS1302_WriteByte(unsigned char Command,Data)
{unsigned char i;DS1302_CE=1;for(i=0;i<8;i++){DS1302_IO=Command&(0x01<<i);DS1302_SCLK=1;DS1302_SCLK=0;}for(i=0;i<8;i++){DS1302_IO=Data&(0x01<<i);DS1302_SCLK=1;DS1302_SCLK=0;}DS1302_CE=0;
}

读的操作（按照时序图一步一步完成的）

/*** @brief  DS1302读一个字节* @param  Command 命令字/地址* @retval 读出的数据*/
unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char Command)
{unsigned char i,Data=0x00;Command|=0x01;	//将指令转换为读指令DS1302_CE=1;for(i=0;i<8;i++){DS1302_IO=Command&(0x01<<i);DS1302_SCLK=0;DS1302_SCLK=1;}for(i=0;i<8;i++){DS1302_SCLK=1;DS1302_SCLK=0;if(DS1302_IO){Data|=(0x01<<i);}}DS1302_CE=0;DS1302_IO=0;	//读取后将IO设置为0，否则读出的数据会出错return Data;
}

下面是是主函数实现写入一位数据后然后读出来：（都是模块化编程）自己把.h文件写一下

#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "DS1302.h"unsigned char Second;
void main()
{LCD_Init();DS1302_Init();LCD_ShowString(1,1,"RTC");DS1302_WriteByte(0x80,0x03)while(1){Second=DS1302_ReadByte(0x81);LCD_ShowNum(2,1,Second,3);}
}

但是读出来的数仍然有问题：（看视频28分钟后）为啥加了两个代码不是很理解。

如果读出时间为一个大于59并且不动的数，这芯片有可能是处于写保护状态，在 DS1302_WriteByte(0x80,0x03)后面加上

DS1302_WriteByte(0x8E,0x00)即可解除芯片保护状态。

但是仍然会出现计时不准确的现象，因为寄存器的存储选着的是BCD码，不是正常的二进制

什么是BCD码：

所以我们要把BCD码转化为10进制。

下面是DS1302显示时间的main函数的代码：其他的在模块化编程中

#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "DS1302.h"void main()
{LCD_Init();DS1302_Init();LCD_ShowString(1,1,"  -  -  ");//静态字符初始化显示LCD_ShowString(2,1,"  :  :  ");DS1302_SetTime();//设置时间while(1){DS1302_ReadTime();//读取时间LCD_ShowNum(1,1,DS1302_Time[0],2);//显示年LCD_ShowNum(1,4,DS1302_Time[1],2);//显示月LCD_ShowNum(1,7,DS1302_Time[2],2);//显示日LCD_ShowNum(2,1,DS1302_Time[3],2);//显示时LCD_ShowNum(2,4,DS1302_Time[4],2);//显示分LCD_ShowNum(2,7,DS1302_Time[5],2);//显示秒}
}