【正文】 是邏輯1；如果它為邏輯0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到DS1302中。位6如果為0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)；為1表示存取RAM數(shù)據(jù)。位5～1（A4～A0）指示操作單元的地址。最低有效位（位0）如為0，表示要進(jìn)行寫操作；為1表示進(jìn)行讀操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸入/輸出。 圖343 控制字節(jié)的含義 為了提高對(duì)32個(gè)地址的尋址能力（地址/命令位1～5＝邏輯1），可以把時(shí)鐘/日歷或RAM寄存器規(guī)定為多字節(jié)（burst）方式。位6規(guī)定時(shí)鐘或RAM，而位0規(guī)定讀或?qū)憽Ｔ跁r(shí)鐘/日歷寄存器中的地址9～31或RAM寄存器中的地址31不能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在多字節(jié)方式中，讀或?qū)憦牡刂?的位0開始。必須按數(shù)據(jù)傳送的次序?qū)懽钕鹊?個(gè)寄存器。但是，當(dāng)以多字節(jié)方式寫RAM時(shí)，為了傳送數(shù)據(jù)不必寫所有31字節(jié)。不管是否寫了全部31字節(jié)，所寫的每一字節(jié)都將傳送至RAM。數(shù)據(jù)讀寫程序如圖344所示。≈SCLKK≈RSTI/O5713572102460≈46R/CA2A3A0A1R/WA41≈DATAI/OBYTEDATAI/OBYTE圖344數(shù)據(jù)讀寫程序DS1302共有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式，其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見表345，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作。寄存器命令碼數(shù)據(jù)范圍寄存器中各位的內(nèi)容名稱地址寫讀76543210秒00H80H81H00~59CH秒數(shù)據(jù)分01H82H83H00~590分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)02H84H85H01~12或00~2312/24010/AP時(shí)數(shù)據(jù)日03H86H87H01~28，2930，3100日數(shù)據(jù)月04H88H89H01~12000月數(shù)據(jù)星期05H9AH8BH01~0700000星期數(shù)據(jù)年06H8CH8DH00~99年數(shù)據(jù)多字節(jié)讀寫B(tài)EHBFH——表345 片內(nèi)時(shí)鐘數(shù)據(jù)寄存器 DS1302 在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，也可以關(guān)閉充電功能，芯片采用32768Hz晶振。要特別說明的是，備用電源BT1可以用電池或超級(jí)電容（10萬(wàn)μF以上）。雖然DS1302在主電源掉電后耗電很小，但如果要長(zhǎng)時(shí)間保證時(shí)鐘正常，最好選用小型充電電池。如果斷電時(shí)間較短（幾小時(shí)或幾天），可以用漏電較小的普通電解電容代替（100μF就可以保證1小時(shí)的正常走時(shí)），本設(shè)計(jì)采用3V的鋰電子電池。DS1302在第一次加電后，需進(jìn)行初始化操作。初始化后就可以按正常方法調(diào)整時(shí)間。DS1302的時(shí)鐘電路如圖346所示。圖346 DS1302時(shí)鐘電路 鍵盤電路 本設(shè)計(jì)用到四個(gè)獨(dú)立式鍵盤分別接到P1口的低4位，為保證P1口低4位在按鍵無按下時(shí)為高電平，特在P1口的低四位外接上拉電阻。鍵盤電路如圖35所示。按鍵的開關(guān)狀態(tài)通過一定的電路轉(zhuǎn)換為高、低電平狀態(tài)。按鍵閉合過程在相應(yīng)的I/O端口形成一個(gè)負(fù)脈沖。閉合和釋放過程都要經(jīng)過一定的過程才能達(dá)到穩(wěn)定，這一過程是處于高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為抖動(dòng)。抖動(dòng)持續(xù)時(shí)間的常長(zhǎng)短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般在510ms之間。為了避免CPU多次處理按鍵的一次閉合，應(yīng)采用措施消除抖動(dòng)。因此本設(shè)計(jì)采用獨(dú)立式按鍵，直接用I/O口線構(gòu)成單個(gè)按鍵電路，每個(gè)按鍵占用一條I/O口線，每個(gè)按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生互相影響。 圖35 鍵盤電路各按鍵對(duì)應(yīng)的功能如下： （1）K1鍵為功能移位鍵，依據(jù)按下的次數(shù)對(duì)應(yīng)選中調(diào)節(jié)年、月、日、時(shí)、分、秒或者星期，具體在鍵盤子程序中詳細(xì)介紹。 （2）K2鍵為數(shù)字“+“鍵，按一下則對(duì)應(yīng)的數(shù)字加1。 （3）K3鍵為數(shù)字“”鍵，按一下則對(duì)應(yīng)的數(shù)字減1。 （4）K4鍵為總返回鍵。 顯示電路 顯示電路中用到的元器件介紹：（1）數(shù)碼管LED LED顯示器由若干個(gè)發(fā)光二極管組成，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)筆畫或一個(gè)點(diǎn)就發(fā)光?？刂葡鄳?yīng)的管導(dǎo)通，就能顯示出對(duì)應(yīng)字符。各段LED顯示器需要由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)。在七段LED顯示器中，通常將各段發(fā)光二極管的陰極或陽(yáng)極連在一起作為公共端。將各段發(fā)光二極管連在一起的叫共陽(yáng)極顯示器，用低電平驅(qū)動(dòng)；將陰極連在一起的叫共陰極顯示器，用高電平驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)顯示有并行輸出和串行輸出兩種方式。靜態(tài)顯示就是每一個(gè)顯示器各筆畫段都要獨(dú)占具有一個(gè)鎖存功能的輸出口線，CPU把要顯示的字形代碼送到輸出口上，就可以使顯示器上顯示所需的數(shù)字或符號(hào)，此后，即使CPU不在去訪問它，因?yàn)楦鞴P畫段借口具有鎖存功能，顯示的內(nèi)容也不會(huì)消失。數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃a、b、c、d、e、f、g、dp 的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位元選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。透過分時(shí)輪流控制各個(gè)LED數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O口，而且功耗更低。（2）譯碼器74LS13874HC138譯碼器是通過3條線來達(dá)到控制8條線的狀態(tài)，就是通過3條控制線A0、AA2不同的高低電平組合來控制Y0～Y7的輸出狀態(tài)，其中4和5為使能地端，與8引腳共同接地，當(dāng)接高電平時(shí)Y0到Y(jié)7輸出高電平。6號(hào)腳為使能端，為高電平時(shí)有效。74HC138封裝如圖361所示。當(dāng)需要級(jí)聯(lián)時(shí)只需要改變使能端信號(hào)引腳即可，連接方法簡(jiǎn)單。 圖361 74LS138封裝圖（3）8D鎖存器7457374573與74373功能相似，都是8D鎖存器，可驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。其功能如下：三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)輸出置數(shù)全并行存取緩沖控制輸入使能輸入有改善抗擾度的滯后作用 原理：74LS573 的八個(gè)鎖存器都是透明的D 型鎖存器，當(dāng)使能（G）為高時(shí)，Q 輸出將隨數(shù)據(jù)（D）輸入而變。當(dāng)使能為低時(shí)，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。輸出控制不影響鎖存器的內(nèi)部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當(dāng)輸出被關(guān)閉時(shí)，新的數(shù)據(jù)也可以置入。 這種電路可以驅(qū)動(dòng)大電容或低阻抗負(fù)載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動(dòng)總線，而不需要外接口。特別適用于緩沖寄存器，I/O 通道，雙向總線驅(qū)動(dòng)器和工作寄存器。74573的引腳圖如下： 圖362 74573引腳圖顯示電路設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)采用16個(gè)共陰極數(shù)碼管，其中DS1DS4顯示年，DS5DS6顯示月，DS7DS8顯示日，DS9DS10顯示時(shí)，DS11DS12顯示分，DS13DS14顯示秒，DS15顯示星期，DS16用于整點(diǎn)報(bào)時(shí)時(shí)的閃爍位。在顯示部分硬件電路設(shè)計(jì)中用兩個(gè)74573分別驅(qū)動(dòng)前8個(gè)數(shù)碼管和后8個(gè)數(shù)碼管，采用總線的連接方式，并在74573與LED之間加上限流電阻，阻值為100歐姆。兩個(gè)74573的輸入端均與P0口相連，即P0口為L(zhǎng)ED的段選端，用于向LED輸入數(shù)型碼，并接上拉電阻，阻值均為10K歐姆。P3口的低3位分別接兩個(gè)74LS138譯碼器的A、B、C端，、。兩個(gè)譯碼器的16個(gè)輸出端分別接16個(gè)數(shù)碼管，用于LED的位選端。 圖363 顯示電路 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路由PNP型三極管8550、電阻與蜂鳴器構(gòu)成，蜂鳴器就會(huì)發(fā)聲，其設(shè)計(jì)電路如下圖所示。 圖37 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的應(yīng)用程序。其任務(wù)是在整體設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，確定程序結(jié)構(gòu)，分配片內(nèi)RAM資源，劃分功能模塊，然后進(jìn)行主程序和各模塊程序的設(shè)計(jì)，最后連接起來成為一個(gè)完整的應(yīng)用程序，再與硬件相結(jié)合完成相應(yīng)功能。 主程序軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖41所示，可以看到主程序采用模塊化設(shè)計(jì)。從主程序流程圖看出，主程序的組成是通過分別調(diào)用各子程序組成總體系統(tǒng)功能，能很直觀的看出主程序所要完成的功能，首先是初始化各模塊，之后調(diào)用鍵盤完成時(shí)間的調(diào)整，調(diào)用日歷子程序完成日歷時(shí)鐘的初始化和時(shí)間數(shù)據(jù)的讀寫，調(diào)用顯示子程序顯示數(shù)據(jù)，最后又轉(zhuǎn)到鍵盤程序來回循環(huán)。初始化部分主要有初始化定時(shí)器部分和和一些寄存器、標(biāo)志位、初始化時(shí)間等。（1）對(duì)定時(shí)器T0初始化時(shí)，首先置初值，CPU開中斷，定時(shí)器T0開中斷，并且開始計(jì)數(shù)，而對(duì)定時(shí)器T1初始化時(shí)，首先置初值，定時(shí)器T1關(guān)中斷，并且停止計(jì)數(shù)，只有收到命令時(shí)才能產(chǎn)生中斷。（2）寄存器的初始化主要是初始化執(zhí)行程序時(shí)用到的部分RAM空間，防止程序執(zhí)行時(shí)帶來混亂。（3）標(biāo)志位初始化是對(duì)時(shí)間調(diào)整時(shí)判斷是調(diào)分還是調(diào)時(shí)，以及整點(diǎn)報(bào)時(shí)等而專設(shè)的位標(biāo)志，初始化過程中標(biāo)志位全部置0，即開始時(shí)是處于顯示狀態(tài)，而不是調(diào)整狀態(tài)或者整點(diǎn)報(bào)時(shí)狀態(tài)，這一點(diǎn)在程序中相當(dāng)明了。（4）初始化時(shí)間是開機(jī)時(shí)顯示的時(shí)間，并通過調(diào)用日歷時(shí)鐘的寫程序來完成時(shí)間的置初值。 圖41 主程序流程圖 鍵盤子程序設(shè)計(jì)多功能鍵盤程序的設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，也是完成本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由于本設(shè)計(jì)為15位顯示，所以對(duì)于日期與時(shí)間的調(diào)整，相應(yīng)的程序會(huì)非常的冗長(zhǎng)，但是鍵盤對(duì)年月日時(shí)分秒星期的調(diào)整思路、流程大體一樣，所以在程序設(shè)計(jì)上并不是那么難。當(dāng)有鍵按下時(shí)，調(diào)用10ms延時(shí)程序，再判斷是否有鍵按下無則返回，若有先調(diào)用顯示程序再判斷是否松開，否則再轉(zhuǎn)到顯示程序，這樣避免了在按鍵松開之前能正常顯示。其中K1鍵功能最多，通過判斷K1鍵按下的次數(shù)來判斷是調(diào)時(shí)間還是定時(shí)，并對(duì)對(duì)應(yīng)的位置閃爍。本鍵盤深度為7級(jí)，即連續(xù)按下K1鍵8次時(shí)則返回到原來界面。當(dāng)判斷鍵值為1時(shí)則為調(diào)秒狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的秒低位閃爍，為2時(shí)為調(diào)分狀態(tài)并分閃爍，為3時(shí)為調(diào)時(shí)狀態(tài)并時(shí)閃爍，為4時(shí)為調(diào)日狀態(tài)并日閃爍，為5時(shí)為調(diào)月狀態(tài)并月閃爍，為6時(shí)為調(diào)年?duì)顟B(tài)并年閃爍，為7時(shí)為調(diào)星期狀態(tài)并星期閃爍。 K2為加1鍵，K3為減1鍵，K4為總返回鍵，即在調(diào)時(shí)見時(shí)不用只有按下K1鍵值為8才返回，而通過按下K4鍵即可返回。由于鍵盤流程圖非常復(fù)雜，在此只表示秒，如圖42所示，其余相仿省略。 圖 42 鍵盤子程序流程圖 日歷時(shí)鐘子程序設(shè)計(jì)DS1302與CPU的連接，是通過SCLK、I/O、RST，即三線連接方式。日歷時(shí)鐘DS1302的讀寫需要初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序等。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)啟動(dòng)寫時(shí)序開始，如果要求單總線器件回送是低位在先。讀寫都是16位數(shù)據(jù)，高8位是地址，低8位是數(shù)據(jù)，在讀寫時(shí)要嚴(yán)格遵從讀寫時(shí)序，否則讀寫將會(huì)失效。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初