DS1302

本文详细介绍了DS1302实时时钟芯片的数据写入与时序读取过程,包括了下降沿设置数据及上升沿锁存数据的具体实现方式。此外,还深入解析了DS1302的命令格式及其寄存器地址的定义方法。

DS1302

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  • 写数据时序 在这里插入图片描述
	16,17,18,19,20,21,22,23:
	DATA 输出;rSIO <= T[i-16];
	if( C1 == 0 ) rSCLK <= 1'b0;
	else if( C1 == FHALF ) rSCLK <= 1'b1;
	if( C1 == FCLK -1) begin C1 <= 6'd0; i <= i + 1'b1; end
	else C1 <= C1 + 1'b1;
	DS1302 由于使用 SPI 传输的关系,所以下降沿设置数据,上升沿锁存数据。
	闲置状态,SCLK 信号还有 CS 信号都是拉低发呆,而且读写数据都是由低至高
  • 读数据时序
    在这里插入图片描述
	32,33,34,35,36,37,38,39:8次一次1bit
	DATA输入;
	if( C1 == 0 )时 rSCLK <= 1'b0;
	else if( C1 == FHALF ) begin rSCLK <= 1'b1; T[i-32] <= RTC_DATA; end
	if( C1 == FCLK -1) begin C1 <= 6'd0; i <= i + 1'b1; end
	else C1 <= C1 + 1'b1;
  • 命令格式
    不论是读操作还是写操作,在时序图中,第一个字节都是“访问寄存器的地址”格式如下:
    在这里插入图片描述
    BIT 7 固定。
    BIT 6 表示是访问寄存器本身,还是访问 RAM 空间。
    BIT 5 … 1 表示是寄存器|RAM 空间的地址。
    BIT 0 表示是访问寄存器本身是写操作,还是读操作。
  • 寄存器
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  • 时序参数(50M时钟量化)
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
DS1302是一款常用的实时时钟(RTC)模块,广泛应用于需要时间记录和计时功能的嵌入式系统中。该芯片支持串行通信,并提供对年、月、日、时、分、秒等信息的存储与读取操作。以下是关于DS1302的技术信息和使用指南: ### DS1302 控制字格式 在进行数据读写之前,需要发送一个控制字节来指定操作类型。控制字节的结构如下: - BIT7:恒为1。 - BIT6:选择操作对象,1表示访问RAM区域,0表示访问时钟寄存器(CK)。 - BIT5至BIT1:地址位,用于指定具体的寄存器或RAM位置。 - BIT0:读/写标志位,1表示读操作,0表示写操作。 例如,若要从时钟寄存器中读取秒数,则控制字应为 `10000001`;而向时钟寄存器写入秒数值时,控制字则为 `10000000` [^2]。 ### 数据读写操作 #### 读操作 当执行读操作时,首先通过设置正确的控制字触发读请求,随后等待数据线上的数据稳定后即可读取数据。通常情况下,在SCLK上升沿之后的数据可以在下降沿被采样读取 [^3]。 #### 写操作 对于写操作,同样先发送包含目标地址及写标志位的控制字,接着在每个SCLK周期内将数据位放置到数据线上。数据应在SCLK的上升沿前准备好并在其下降沿期间保持不变以确保正确传输 [^3]。 ### 驱动函数实现 为了便于程序开发,一般会在驱动层定义三个主要接口函数:`ds1302_open`, `ds1302_read`, 和 `ds1302_write`。这些函数分别负责初始化设备、从特定地址读取数据以及向指定地址写入数据的功能。 ```c // 示例伪代码 - DS1302驱动函数框架 void ds1302_open() { // 初始化GPIO配置 // 设置SPI模式 } unsigned char ds1302_read(unsigned char address) { unsigned char data; // 发送控制字并接收数据 return data; } void ds1302_write(unsigned char address, unsigned char value) { // 发送控制字然后发送数据 } ``` ### SPI通信模式 DS1302采用类SPI协议进行通信,但需要注意它并不完全符合标准SPI规范。根据不同的主控器设置,可能需要调整CPOL(时钟极性)和CPHA(时钟相位)参数以匹配DS1302的要求。具体来说,如果使用的是AVR单片机,则需确认所选模式是否适用于DS1302的工作特性 [^3]。 ### 测试与集成 完成硬件连接后,可以通过简单的测试例程验证DS1302是否正常工作。这包括检查能否成功读取默认时间值、尝试修改当前时间并通过一段时间观察其准确性等方式来进行验证 [^1]。
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