【正文】 。 16 致謝 16 參 考 文 獻(xiàn) 16 附 錄 17 附錄一：設(shè)計(jì)總電路圖： 17 附錄二：寫(xiě) DS1302 子程序： 18 附錄三：讀 DS1302 子程序： 19 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第一章 核心芯片簡(jiǎn)介 DS1302簡(jiǎn)介 DS1302引腳功能與內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS1302[1]是美國(guó) DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓寬達(dá) ～ 。 時(shí)鐘 可工作在 24小時(shí)格式或 12小時(shí)（ AM/PM）格式。 DS1302與單片機(jī)的接口使用同步串行通信， 僅 用 3條 線與 之相連接。 可采用 一次傳送一個(gè)字節(jié)或 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內(nèi)部有一個(gè) 318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM寄存器。 DS1302是 DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202兼容，但增加了主電源／后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 DS1302的引腳功能如表 1所示 ， 外形 及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 表 1 DS1302 引腳號(hào) 引腳名稱(chēng) 功能 1 VCC2 主電源 3 X X2 振蕩源，外接 32768Hz晶振 4 GND 地線 5 RST 復(fù)位 /片選線 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 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 圖 1 DS1302 管腳圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS1302 的控制字 DS1302的控制字節(jié)如圖 2所示： 7 6 5 4 3 2 1 0 1 RAM CK A4 A3 A2 A1 A0 RAM K 圖 2 DS1302 控制字節(jié)的含義 控制字節(jié)的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)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至位 1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(xiě)操作，為 1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出。 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 DS1302 的 復(fù)位引腳 通過(guò)把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址／命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供了終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中置 RST 為低電平，則會(huì)終止此次數(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 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的數(shù)據(jù)輸入輸出 在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0開(kāi)始。同樣，在緊跟 8位的控制指令字后的下一個(gè) SCLK脈沖的下降沿讀出 DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位 0位至高位 7，數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)序 如 圖 3所示： 圖 3 數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)序 765410765432101A4A3A2A1D A TA I/O B Y TE2D A TA I/O B Y TE1R /CA0R /WI/OR STS CL K大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 DS1302 的寄存器 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(jiàn)表 2。 此外， DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫(xiě)除充電寄存器外的 所有寄存器的內(nèi)容。 DS1302 與 RAM相關(guān)的寄存器分為兩類(lèi)，一類(lèi)是單個(gè) RAM單元，共 31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8位的字節(jié)，其命令控制字為 C0HFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；再一類(lèi)為突發(fā)方式下的 RAM寄存 器，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的 RAM的 31個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH（寫(xiě)）、 FFH（讀）。 寄存器名 命令字 取值范圍 各位內(nèi)容 寫(xiě)操作 讀操作 7 6 5 4 3 2 1 0 秒寄存器 80H 81H 0059 CH 10SEC SEC 分寄存器 82H 83H 0059 0 10MIN MIN 時(shí)寄存器 84H 85H 0112 或 0023 12/24 0 10 HR HR 日寄存器 86H 87H 0128,29,30,31 0 0 10DATE DATE 月寄存器 88H 89H 0112 0 0 0 10M MONTH 周寄存器 8AH 8BH 0107 0 0 0 0 0 DAY 年寄存器 8CH 8DH 0099 10YEAR YEAR 表 2 DS1302 的日歷、時(shí)鐘寄存器及其控制字 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 AT89S51 簡(jiǎn)介 AT89S51[3]美國(guó) ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能 CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 4K Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000次的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器 ，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)及 AT89C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元。單片機(jī) AT89S51強(qiáng)大的功能可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 圖 4 AT89S51 引腳圖 AT89S51 芯片的引腳及特點(diǎn) AT89S51 芯片的引腳結(jié)構(gòu)如圖 4所示： （ 1）功能特性概括 : AT89S51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 40 個(gè)引腳、 4K Bytes Flash 片內(nèi)程序存 儲(chǔ)器、 128 Bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）、 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口、 5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2 層中斷嵌套中斷、 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針、 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器、 2 個(gè)全雙工串行通信口、看門(mén)狗（ WDT）電路、片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。此外， AT89S51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作 ,并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑模式下， CPU 暫停工作，而 RAM、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行通信口、外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作。掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 （ 2） 管腳說(shuō)明 ： 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 VCC：供電 電 壓 。 GND：接地 。 P0口： P0口為一個(gè) 8位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O口， 也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL邏輯門(mén) 電 路。對(duì)端口 寫(xiě) “ 1” 時(shí)，被定義為高阻輸入。 在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。 在 Flash編程時(shí)， P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 P1口 :P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口 ,P1口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流 )4個(gè) TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“ 1” ,通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平 ,此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí) ,因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻 ,某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL )。 在 Flash編程和程序校驗(yàn)期間 ,P1接收低 8位地址。部分端口還有第二功能 ,如表3所示 : 端口引腳 第二功能 MOSI(用于 ISP 編程 ) MISO(用于 ISP 編程 ) SCK (用于 ISP 編程 ) 表 3 P1口部分引腳第二功能 P2口 :P2口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口 , P2口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) (吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“ 1” ,通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電 平 ,此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí) ,因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻 ,某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL )。 在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (例如執(zhí)行 MOVX@DPTR 指令 )時(shí) ,P2口送出高 8位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn) 8位地址的外部數(shù)據(jù)寄存器 (例如 執(zhí)行 MOVX@Ri指令 )時(shí) ,P2口線上的內(nèi)容 (也即特殊功能寄存器