【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 都會(huì)產(chǎn)生串行中斷請(qǐng)求；中斷允許控制寄存器 （ IE），進(jìn)行字節(jié)操作時(shí)，寄存器地址為 0A8H。按位操作時(shí)，各位的地址為 0A8H~0AFH，可見， MCS51 單片機(jī)通過中斷允許控制寄存器對(duì)中斷的允許（開放）實(shí)行兩級(jí)控制。即以 EA 位作為總控制位，以各中斷源的中斷允許位作為分控制位。當(dāng)總控制位為禁止時(shí)，關(guān)閉整個(gè)中斷系統(tǒng)，不管分控制為狀態(tài)如何，整個(gè)中斷系統(tǒng)為禁止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)總控制位為允許時(shí)，開放中斷系統(tǒng)，這時(shí)才能由各分控制位設(shè)置各自中斷的允許與禁止。 MCS51 單片機(jī)復(fù)位后（ IE）＝ 00H，因此中斷系統(tǒng)處于禁止?fàn)顟B(tài)。單片機(jī)在中斷響應(yīng)后不會(huì)自動(dòng)關(guān)閉中斷。因此在轉(zhuǎn)中 斷服務(wù)程序后，應(yīng)根據(jù)需要使用有關(guān)指令禁止中斷，即以軟件方式關(guān)閉中斷。中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器（ IP） MCS51 單片機(jī)的中斷優(yōu)先級(jí)控制比較簡(jiǎn)單，因?yàn)橄到y(tǒng)只定義了高、低 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)。高優(yōu)先級(jí)用“ 1”表示，低優(yōu)先級(jí)用“ 0”表示。各中斷源的優(yōu)先級(jí)由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器（ IP）進(jìn)行設(shè)定。 IP 寄存器地址0B8H，位地址為 0BFH～ 0B8H。 時(shí)鐘電路模塊 DS1302 的簡(jiǎn)介 DS1302 是美國(guó) DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。它包含實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷與 31 字節(jié)的靜態(tài) RAM。 它與微處理器進(jìn)行通信是通過一個(gè)簡(jiǎn)單的串行接口來實(shí)現(xiàn)的。實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷能夠提供秒、分、時(shí)、日、周、月和年等信息。它能夠自動(dòng)調(diào)整小于 31 天的月與月末的日期，還能夠進(jìn)行閏年校正。時(shí)鐘的運(yùn)行用兩種方式：一是 24h 格式，二是帶 AM（上午）、 PM（下午）的 12h 格式。它與 CPU 依靠三線接口進(jìn)行同步通信，并且能夠采用突發(fā)方式一次傳送 RAM 數(shù)據(jù)或多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)。 ～ 為它的工作電壓。 DS1302 是 DS1202 的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但是 DS1302 既增加了主電源的電源引腳又增加了后背電源的電源引腳， 同時(shí)能夠?qū)蟊畴娫磳?shí)現(xiàn)涓細(xì)電流的充電。 DS1302 的引腳是這樣排列的 ,Vcc1 是后備電源， VCC2 是主電源。當(dāng)主電源被關(guān)閉時(shí)，時(shí)鐘也能保持連續(xù)運(yùn)行。 Vcc1 和 Vcc2 中兩者的電壓大者給 DS1302 供電。在 Vcc2 大于 Vcc1＋ 的時(shí)候， Vcc2 給 DS1302 供電。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí)， DS1302 由 Vcc1 供電。 X1 與 X2 表示的是振蕩源，外接 的晶振。 RST 是復(fù)位 /片選線，全部的數(shù)據(jù)傳送的啟動(dòng)是由 RST 輸入驅(qū)動(dòng)被置為高電平來完成的。 RST 輸入有兩種功能：一種功能是它能與控制邏輯接 通，允許地址 /命令序列送進(jìn)移位寄存器； 另 一種功能是能夠終止多字節(jié)或者單字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段是由 RST 提供的。在 RST為高電平的情形下，初始化全部的數(shù)據(jù)傳送，這時(shí)允許我們操作 DS1302。假如在傳送過程當(dāng)中我們將 RST 置為低電平，則終止此次數(shù)據(jù)傳送，此時(shí)I/O 引腳就會(huì)變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc 之前， RST 必須一直是低電平。只有當(dāng) SCLK 是低電平的時(shí)候，才能把 RST 置為高電平。 I/O口是串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向的 )， SCLK 的時(shí)鐘的輸入端。 DS1302 的控制字節(jié)的最高有效位 (位 7)必須是邏輯 1，假 如為 0，就不能將數(shù)據(jù)寫入DS1302 中，位 6 假如是 0，就表示對(duì)日歷時(shí)鐘的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取，如果為 1，則表示對(duì) RAM 數(shù)據(jù)進(jìn)行存取 。位 5 至位 1 的功能是對(duì)操作單元的地址進(jìn)行指示 。最低的有效位 (位 0)如果為 0，則要表示要進(jìn)行寫的操作，如果為 1的話則表示進(jìn)行讀的操作，控制字節(jié)的輸出總是從最低位開始的。，往DS1302 寫入數(shù)據(jù)是在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的升高沿的時(shí)刻，我們從低位也就是從位 0 開始輸入數(shù)據(jù)。同樣，在緊隨 8 位的控制指令字后的下一個(gè) SCLK 脈沖的降落沿的時(shí)候讀出來 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 出數(shù)據(jù)時(shí)，順序是 從低位 0 位開始，然后逐漸到高位 7。 DS1302 有 12 個(gè)寄存器，與日歷和時(shí)鐘有關(guān)系的寄存器有 7 個(gè)，存放的數(shù)據(jù)位的形式是 BCD碼。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。除了充電寄存器以外的所有寄存器內(nèi)容可以被時(shí)鐘突發(fā)寄存器一次性順序讀寫。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器，它們分為兩類：一類是單個(gè) RAM 單元，總共 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 C0H～ FDH，其中奇數(shù)代表讀操作，偶數(shù)代表寫操作；另一類是突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，在這種 方式下可以一次性讀寫全部的 RAM 的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。DS1302 與 CPU 的連接需要三條線，即 SCLK(7)、 I/O(6)、 RST(5)。實(shí)際上，在調(diào)試程序時(shí)不加電容器也是可行的，只加一個(gè) 的晶振即可。只是在選擇晶振時(shí)，如果是不同的晶振，那么誤差也會(huì)比較大的。單片機(jī)與 DS1302 連接圖如圖 23 所示： V C C 21X12X23G N D4V C C8S C L K7I /O6R S E T5U5D S 1 30 2R5 10 kR6 10 kX T A L 232 .7 68 KV C C _5 VR7 10 kV C C _5 V12B T 13VP1.5P1.6P1.7圖 23 DS1302 與單片機(jī)的連接 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，特別是記錄一些代表特殊的意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)，能同時(shí)記錄數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間。這種記錄洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 對(duì)查找異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因和分析長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)測(cè)控系統(tǒng)結(jié)果具有重要的意義。 當(dāng)對(duì)測(cè)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄時(shí)采用 DS1302 時(shí)的特點(diǎn)是：時(shí)間的記錄是非常準(zhǔn)確的，不管是軟件還是硬件，它們的設(shè)計(jì)都是比較簡(jiǎn)單的，既可以避免大工作量的連續(xù)記錄，又可以避免盲目的定時(shí)記錄，既方便了連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量，又簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行和檢查，在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的測(cè)控系統(tǒng)中應(yīng)用的比較廣泛。在測(cè)量控制系統(tǒng)中，我們通常對(duì)一些代表特殊含義的數(shù)據(jù)以及它何時(shí)出現(xiàn)的進(jìn)行記 錄，尤其是通常沒有人控制的測(cè)控系統(tǒng)更需如此。我們對(duì)這些具有特殊意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析的目的是用來分析測(cè)控系統(tǒng)的性能以及它的正常運(yùn)行。無論隔時(shí)采樣還是定時(shí)采樣，它們的數(shù)據(jù)記錄方式都是傳統(tǒng)的，不能具體的記錄時(shí)間的，因此只能對(duì)數(shù)據(jù)記錄而不能準(zhǔn)確記錄它何時(shí)出現(xiàn)；如果計(jì)時(shí)是由單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)的話，一方面需要采用占用硬件資源的計(jì)數(shù)器，另一方面需要對(duì)中斷進(jìn)行設(shè)置、查詢等，同樣占用單片機(jī)的資源，而且可能不適用某些測(cè)控系統(tǒng)。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) 。 (1) 用于高速數(shù)據(jù)暫存的 31 8 位 RAM (2) 最少引腳的串行 I/O (3) ～ 電壓工作范圍 (4) 時(shí)耗電低于 300nA (5) 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 (6) 簡(jiǎn)單的 3 線接口 (7) 可選的慢速充電（至 VCC1）的能力 DS1302 時(shí)鐘芯片既包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷又包括 31 字節(jié)的靜態(tài) RAM。它與微處理器進(jìn)行通信是通過一個(gè)非常簡(jiǎn)單的串行接口。實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷能夠提供秒、分、時(shí)、日、周、月和年等信息。 能夠?qū)π∮?31 天的月與月末的日期進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，還能進(jìn)行閏年校正。時(shí)鐘的運(yùn)行用兩種方式：第一洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 種方式是 24h 格式，第二種方式是帶 AM（上午）與 PM（下午）的 12h格式。它與 CPU 采用三線接口進(jìn)行同步通信，并且能夠采用突發(fā)方式一次傳送 RAM 數(shù)據(jù)或多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)。 DS1302 既有主電源引腳又有后備電源的引腳，也就是說 DS1302 具有雙電源的引腳： VCC1 的引腳的功能是在單電源和電池供電這兩個(gè)系統(tǒng)中能夠供應(yīng)低電源，而且能夠提供功率比較低的電池備份； VCC2 引腳的功能是在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，在這種運(yùn)用的方式下， VCC1 和備份電源連接，以便在沒有主電源的情形下能保存時(shí)間信息與數(shù)據(jù)。由 VCC1 或 VCC2 中較大者給 DS1302 供電。當(dāng)VCC2 大于 VCC1+ 時(shí)， VCC2 給 DS1302 芯片供電；當(dāng) VCC2 小于 VCC1時(shí)， DS1302 芯片由 VCC1 供電。 DS1302 數(shù)據(jù)操作原理 : DS1302 在任何數(shù)據(jù)傳送時(shí)首先要做的是必須初始化，將 RST 腳置為高電平，其次將命令字與 8 位地址裝入移位寄存器，在 SCLK 的上升沿時(shí)數(shù)據(jù)被輸入。不管寫周期還是讀周期， 40 個(gè)寄存器中哪個(gè)被訪問到是有開始 8 位指定的。在開始的 8 個(gè)時(shí)鐘周期中 ，移位寄存器被裝入命令字節(jié)后，在讀操作時(shí)另外的時(shí)鐘周期輸出數(shù)據(jù)，在寫操作時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)寫入。在單字節(jié)情況下，時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)是 8 加 8，在多字節(jié)情況下，是 8 加字節(jié)數(shù)，最多可達(dá)到 248 個(gè)字節(jié)數(shù)。 V c c 21X12X23GND4R S T5I /O6S C L K7V c c 18D S 1302U3 圖 24 DS1302 管腳圖 假如在傳送的過程中將 RST 置為低電平，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 24 所示，表 25 為各引腳的功能。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 圖 27 所示的是 DS1302 的控制字?？刂谱止?jié)的最高有效位也就是位 7一定要是邏輯 1；如果它為邏輯 0，則不能將數(shù)據(jù)寫進(jìn) DS1302 里。如果位6 為 0，則表示日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)的存取；如果為 1 則表示 RAM 數(shù)據(jù)的存取。操作單元的地址由位 5～ 1（ A4～ A0）指示。最低的有效位（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。 表 25 DS1302 引腳的功能表 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 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 1 RAM CK A4 A3 A2 A1 A0 R0 W 圖 26 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 。 最先的 8 個(gè)寄存器必須按照數(shù)據(jù)傳送的次序?qū)懗?。但是，?dāng)寫 RAM洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 的時(shí)候是以多字節(jié)方式完成的話，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。 控制字總是從最低位開始輸出。在控制字指令輸入后的下一個(gè) SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位（ 0 位）開始。同樣，在緊跟 8 位的控制字指令后的下一個(gè) SCLK 脈沖的下降沿，讀出DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)也是從最低位到最高位。 數(shù)據(jù)讀寫程序如圖27 示。 圖 27 讀寫時(shí)序圖 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， 小時(shí)寄存器（ 85H、 84H）的位 7 用于定義 DS1302是運(yùn)行于 12 小時(shí)模式還是 24 小時(shí)模式 。當(dāng)為高時(shí)，選擇 12h 模式，在 12h模式時(shí)，位 5 是，當(dāng)為 1 時(shí)，表示 PM，在 24h 模式時(shí)，位 5 是第二個(gè) 10小時(shí)位。秒寄存器（ 81H,80H）的位 7 定義為時(shí)鐘暫停標(biāo)志（ CH） ,當(dāng)該位置為 1 時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止， DS1302 處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位置為 0 時(shí)，時(shí)鐘開始運(yùn)行?？刂萍拇嫫鳎?8FH,8EH）的位 7 是寫保護(hù)位（ WP） ,其它 7位均置為 0，在任何的對(duì)時(shí)鐘和 RAM 的寫操作之前， WP 位必須為 WP 位為 1 時(shí) ，寫保護(hù)防止對(duì)任一寄存器的寫操作。 其日歷、時(shí)間寄存器洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 及其控制字見表 28 其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作。 DS1302 的應(yīng)