【正文】 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)寫入到 DS1302 中 。 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。 17 附錄二：寫 DS1302 子程序： 12 硬件電路設(shè)計(jì) 11 第 3 章 軟硬件設(shè)計(jì) 9 第 2章 方案設(shè)計(jì)與論證 5 AT89S51 的主要性能參數(shù)： 3 DS1302 的寄存器 該時(shí)鐘電路強(qiáng)大的功能和優(yōu)越的性能，在很多領(lǐng)域的應(yīng)用中，尤其是 某些自動(dòng)化控制、長(zhǎng)時(shí)間無人看守的測(cè)控系統(tǒng)等對(duì)時(shí)鐘精確性和可靠性有較高要求的場(chǎng)合， 具有很高的使用價(jià)值。目前常用的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，很多采用單片機(jī)的中斷服務(wù)來實(shí)現(xiàn)，這種方式 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 ；有的則使用并行接口的時(shí)鐘芯片，如 MC14681 DS12887 等，它們雖然能滿足單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的要求，但是這些芯 片與單片機(jī)接口復(fù)雜，占用地址 、 數(shù)據(jù)總線多，芯片體積大，占用空間多 ，給其它設(shè)計(jì)帶來諸多不便。大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘要 從古代的滴漏更鼓到近代的機(jī)械鐘，從電子表到目前的數(shù)字時(shí)鐘，為了準(zhǔn)確的測(cè)量和記錄時(shí)間，人們一直在努力改進(jìn)著計(jì)時(shí)工具。 本設(shè)計(jì)選取 串行接口時(shí)鐘芯片 DS1302 與單片機(jī)同步通信構(gòu)成數(shù)字時(shí)鐘電路。 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) II 摘要 10 時(shí)鐘電路 18 附錄三：讀 DS1302 子程序： 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)。 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) 。 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。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)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0開始。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的 所有寄存器的內(nèi)容。 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、看門狗（ WDT）電路、片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。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。作為輸出口用時(shí)，能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL邏輯門 電 路。 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邏輯門電路。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邏輯門電路。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)寄存器 (例如 執(zhí)行 MOVXRi指令 )時(shí) ,P2口線上的內(nèi)容 (也即特殊功能寄存器 (SFR)區(qū)中 P2寄存器的內(nèi)容 ),在整個(gè)訪問期間不改變。作輸入口使用時(shí) ,被外部信號(hào)拉低的 P3口將用上拉電阻輸出電流 (IIL )。 WDT 溢出將使該引腳輸出高電平 ,設(shè)置 SFR AUXR 的 DISRTO 位(地址 8EH)可打開或關(guān)閉該功能。值得注意的是 :每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。此外 ,該引腳會(huì)被微 弱拉高 ,單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí) ,應(yīng)設(shè)置 ALE無效。欲使 CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器 （ 地址為 0000HFFFFH） ，EA端必須保持低電平 (接地 )。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入 端。 外接石英晶體 (或陶瓷諧振器 )及電容 C C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。這種情況下 ,外部時(shí)鐘脈沖接 XTAL1端 ,即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端 , XTAL2應(yīng)懸空。 （ 3） 1000次擦寫周期。 （ 7） 128x8 字節(jié)的內(nèi)部 RAM。 （ 11）全雙工 UART串行通道。 （ 15）掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性。 （ 2） 最高工作頻率為 33MHz， AT89C51 的極限工作頻率是 24M，所以 AT89S51 具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。 （ 6）電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 第 2 章 方案設(shè)計(jì)與論證 時(shí)鐘電路 DS12887 時(shí)鐘電路 使用并行接口時(shí)鐘芯片 DS12887 設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路。 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 2.. DS1302 時(shí)鐘電路 使用串行接口時(shí)鐘芯片 DS1302 設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路。所以選用第二種設(shè)計(jì)方 案。設(shè)計(jì)總電路圖見附錄一。 該設(shè)計(jì)采用含有二極管的復(fù)位電路， 復(fù)位電路可以有效的解決電源毛刺和電源緩慢下降（電池電壓不足）等引起的問題，在電 源電壓瞬間下降時(shí)可以使電容迅速放電，一定寬度的電源毛刺也可令系統(tǒng)可靠復(fù)位。此外，單片機(jī)外 圍需要接入 3 個(gè)開關(guān)，用來調(diào)整時(shí)鐘。二者原理不同但功能相同。 SCLK的 16個(gè)方波完成一次數(shù)據(jù)傳送，前 8個(gè)方波用于輸入命令字節(jié)，后 8個(gè)方波用于數(shù)據(jù)的輸出（讀 DS1302）或數(shù)據(jù)的輸入（寫DS1302）。 ①寫 DS1302流程圖 ②讀 DS1302流程圖 圖 12 DS1302時(shí)間流程圖 啟動(dòng) 讀數(shù)據(jù)字節(jié)一位 復(fù)位端變高啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)傳送工作 結(jié)束 SCLK 發(fā)脈沖 復(fù)位端變低 SCLK 發(fā)脈沖 寫命令字節(jié)一位 夠 8 次嗎？ 夠 8 次嗎？ N Y Y N 啟動(dòng) 寫數(shù)據(jù)字節(jié)一位 復(fù)位端變高啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)傳送工 作 結(jié)束 SCLK 發(fā)脈沖 復(fù)位端變低 SCLK 發(fā)脈沖 寫命令字節(jié)一位 夠 8 次嗎？ 夠 8 次嗎？ N Y Y N 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 第 4章 結(jié)論 本設(shè)計(jì)利用單片機(jī) AT89S51控制串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302構(gòu)成數(shù)字時(shí)鐘電路，實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能。 致謝 本設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師韓春娟的悉心指導(dǎo)下完成的。 delay(2)。 DS1302dat=ds1302data。 TIMERCLK=0。 TIMERCLK=1。i++) { CY=0。 delay(2)。 delay(2)。 delay(2)。 for(i=0。 delay(2)。 for(i=0。 delay(2)。 ds1302datHbit=TIMERIO。 return DS1302dat。 //DS1302RST引腳 sbit P2_0=P2^0。 sbit P2_4=P2^4。 sbit P3_5=P3^5。 //sbit WDT=P1^3。 //位定義 ， 用于數(shù)據(jù)寫入 sbit ds1302datBit=DS1302dat^0。 uchar MIN。 uchar DAY。 uchar disp3。 uchar disp7。 uchar flag。itime。 } } } void writeDS1302(uchar dsRamAdr,uchar ds1302data) { uchar i。 delay(2)。i8。 TIMERIO=CY。 } for(i=0。 CY=ds1302datBit。 DS1302dat=DS1302dat1。 } uchar readDS1302(uchar DS1302Adr) { uchar i。 delay(2)。i++) { TIMERCLK=0。 DS1302adr=DS1302adr1。i++) { TIMERCLK=0。 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 DS1302dat=DS1302dat1。 delay(2)。 TIMERCLK=0。 。 writeDS1302(0x84,0x16)。 writeDS1302(0x88,0x09)。 。 } } void readRTC(void) { MONTH=readDS1302(0x89)。 SEC=readDS1302(0x81)。 if(MIN==58)writeDS1302(0x82,0x40)。