基于51系列的單片機(jī)的實(shí)時(shí)日歷和時(shí)鐘顯示設(shè)計(jì)word格式-文庫(kù)吧
2025-10-07 04:00 本頁(yè)面
【正文】 數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切 工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 5 時(shí)鐘 芯片 芯片介紹 低功耗時(shí)鐘芯片 DS1302 可以對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。 DS1302 用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對(duì)某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的記錄上，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間同時(shí)記錄。這種記錄對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)測(cè)控系統(tǒng)結(jié)果的分析以及對(duì)異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因的查找有重要意義。 采用 DS1302 作為記錄測(cè)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)記錄，其軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，時(shí)間記錄準(zhǔn)確，既避免了連續(xù)記錄的大工作量，又避免了定時(shí)記錄的盲目性 ，給連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量、控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行及檢查都來(lái)了很大的方便，可廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的測(cè)控系統(tǒng)中。在測(cè)量控制系統(tǒng)中，特別是長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人職守的測(cè)控系統(tǒng)中，經(jīng)常需要記錄某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)及其出現(xiàn)的時(shí)間。記錄及分析這些特殊意義的數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的性能分析及正常運(yùn)行具有重要的意義。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄方式是隔時(shí)采樣或定時(shí)采樣，沒有具體的時(shí)間記錄，因此只能記錄數(shù)據(jù)而無(wú)法準(zhǔn)確記錄其出現(xiàn)的時(shí)間；若采用單片機(jī)計(jì)時(shí)，一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī)的資源，而且某些測(cè)控系統(tǒng)可能不允 許。而在系統(tǒng)中采用 DS1302 則能很好地解決這個(gè)問題。 DS1302 的性能特性 實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月以及帶閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)； 用于高速數(shù)據(jù)暫存的 31 8位 RAM； 最少引腳的串行 I/O； ～ 電壓工作范圍； 時(shí)耗電小于 300nA； 用于時(shí)鐘或 RAM 數(shù)據(jù)讀 /寫的單字節(jié)或多字節(jié)（脈沖方式）數(shù)據(jù)傳送方式； 簡(jiǎn)單的 3線接口； 可選的慢速充電（至 VCC1）的能力。 DS1302 時(shí)鐘芯片包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷和 31 字節(jié)的靜態(tài) RAM。它經(jīng)過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的串行接口與微處理 器通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷提供秒、分、時(shí)、日、周、月和年等信息。對(duì)于小于 31 天的月和月末的日期自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，還包括閏年校正的功 6 能。時(shí)鐘的運(yùn)行可以采用 24h 或帶 AM（上午） /PM（下午）的 12h 格式。采用三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM 數(shù)據(jù)。 DS1302 有主電源 /后備電源雙電源引腳： VCC1 在單電源與電池供電的系統(tǒng)中提供低電源，并提供低功率的電池備份； VCC2 在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，在這種運(yùn)用方式中， VCC1 連接到備份電源，以便在沒有主電源的情況下能保存時(shí)間信 息以及數(shù)據(jù)。 DS1302 由 VCC1或 VCC2中較大者供電。當(dāng) VCC2大于 VCC1+ 時(shí)，VCC2給 DS1302 供電；當(dāng) VCC2小于 VCC1時(shí)， DS1302 由 VCC1供電。 DS1302 數(shù)據(jù)操作原理 DS1302 在任何數(shù)據(jù)傳送時(shí)必須先初始化，把 RST 腳置為高電平，然后把 8位地址和命令字裝入移位寄存器，數(shù)據(jù)在 SCLK 的上升沿被輸入。無(wú)論是讀周期還是寫周期，開始 8位指定 40個(gè)寄存器中哪個(gè)被訪問到。在開始 8個(gè)時(shí)鐘周期，把命令字節(jié)裝入移位寄存器之后，另外的時(shí)鐘周期在讀操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)，在寫操作時(shí)寫入數(shù)據(jù)。時(shí)鐘脈沖 的個(gè)數(shù)在單字節(jié)方式下為 8加 8，在多字節(jié)方式下為 8加字節(jié)數(shù)，最大可達(dá) 248 字節(jié)數(shù)。 V c c 21X12X23GND4R ST5I/O6SC L K7V c c 18D S1302U3 圖 31 DS1302 管腳圖 如果在傳送過(guò)程中置 RST 為低電平，則會(huì)終止本次數(shù)據(jù)傳送，并且 I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在 VCC = 之前， RST 腳必須保持低電平。只有在SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。 DS1302 的管腳圖如圖 31 所示，表32 為各引腳的功能。 引腳號(hào) 引腳名稱 功能 1 VCC2 主電源 2， 3 X1， X2 振蕩源，外接 32768HZ 晶振 4 GND 地線 5 RST 復(fù) 位 /片選線 7 6 I/O 串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出端（雙向） 7 SCLK 串行時(shí)鐘 輸入端 8 VCC1 后備電源 表 32 DS1302 引腳功能表 DS1302 的控制字如圖 33 所示?？刂谱止?jié)的最高有效位（位 7）必須是邏輯 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 33 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?0的位 0開始。必須按數(shù)據(jù)傳送的次序?qū)懽钕鹊?8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 34 所示。 圖 34數(shù)據(jù)讀 寫程序 ≈ SCLK SCLK K I/O 5 0 0 0 7 0 0 0 1 3 0 0 0 5 0 0 0 7 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0 2 4 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 ≈ 4 0 0 0 6 0 0 0 R/C A2 A3 A0 A1 R/W A4 1 ≈ DATA I/O BYTE DATA I/O BYTE ≈ RST 8 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 35，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 7 6 5 4 3 2 1 0 秒 00H 80H 81H 00~59 CH 秒數(shù)據(jù) 分 01H 82H 83H 00~59 0 分?jǐn)?shù)據(jù) 時(shí) 02H 84H 85H 01~12 或 00~23 12/ 24 0 10/ AP 時(shí)數(shù)據(jù)
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