目錄

一、模塊介紹

（一）基本信息

（二）芯片信息及模塊原理圖

（1）芯片信息

（2）原理圖

（三）指令格式及寄存器介紹

（1）指令格式

（2）寄存器介紹

（四）單字節傳輸時序（非突發模式）

二、程序控制

（一）ds1302.h

（二）ds1302.c

（1）GPIO初始化及DSIO管腳模式更改

（2）向DS1302指定寄存器寫入一個字節數據

（3）從DS1302指定寄存器讀一個字節數據

（4）設置時間

（5）讀取時間，串口打印

（三）主函數

三、實驗結果

（一）24小時制

（二）12小時制

四、開發過程遇到的問題

（一）時序問題

（二）DSIO數據管腳的模式問題

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程序下載：

????????32版本：https://pan.baidu.com/s/1kTgFImQ-TQM65AY-Gfns0w提取碼：9534

? ? ? ? 51版本：

一、模塊介紹

（一）基本信息

①DS1302實時時鐘能夠計算2100年之前的秒、分、日、日期、星期、月、年，還有閏年的調整能力。

②內部含有31個字節靜態RAM用于數據存儲。

③采用串行數據傳輸方式，簡單的SPI 3線接口。

④工作電壓范圍：2.0~5.5V。

⑤工作電流：2.0V時，小于300nA。

⑥單字節或多字節（突發模式）讀取或寫入內存。

⑦采用主電源和備份電源雙電源供應。備份電源可用電池供電。

⑧兼容DS1202?

DS1302 芯片包含一個實時時鐘/日歷和 31 字節的靜態內存。它通過一個簡單的串行接口與微處理器通信。實時時鐘/日歷提供秒、分鐘、小時、星期、日期、月份和年份信息。自動調整少于 31 天的月份，包括閏年的更正。時鐘帶 AM/PM 指示器的 24 小時或 12 小時格式。使用同步串行通信簡化了 DS1302 與微處理器的連接。與時鐘/RAM 通信只需要三根線：(1) RST（復位），(2) I/O（數據線），(3) SCLK（串行時鐘）。數據可以一次從RAM傳輸1個字節或最多 31 個字節，DS1302 旨在以極低功耗運行并保留數據和時鐘信息。

（二）芯片信息及模塊原理圖

（1）芯片信息

引腳功能

X1,X2	接32.768 kHz晶振
GND	電源地
RST	復位引腳，低電平有效
I/O	數據輸入或輸出
SCLK	串行時鐘
Vcc1，Vcc2	Vcc1：備份電源，Vcc2：主要電源

RST管腳功能：

①打開控制邏輯，允許讀寫寄存器。

②可終止正在傳輸的數據。

（2）原理圖

（三）指令格式及寄存器介紹

（1）指令格式

?Bit7：寫保護位，為1時，芯片可寫入數據；為0時，芯片不可寫入數據。

?Bit6：為0時，指定對時鐘/日歷寄存器控制讀寫操作；為1時，RAM 區數據的控制讀寫操。

?Bit1~?Bit5：指定需要輸入或輸出的寄存器

?Bit0：讀寫控制，為0時,選擇寫，數據方向為輸入；為1時，選擇讀，數據方向為輸出。

（2）寄存器介紹

寄存器或RAM的地址及功能參考下圖：

①?時鐘/日歷寄存器：上圖第0~7個寄存器。

SEC寄存器：秒寄存器的位7被定義為時鐘停止標志。當這個位被設置為邏輯1時，時鐘振蕩器停止，DS1302進入低功率待機模式，電流漏極小于100納安。當此位被寫入邏輯0時，時鐘將啟動。Bit4~Bit6存放秒數的十位，Bit0~Bit3存放秒數的個位。

HR寄存器：小時寄存器中的第7位被定義為12小時或24小時模式的選擇位。當這個位被設置為邏輯1時，將選擇12小時模式。在12小時模式下，Bit5是AM/PM位，邏輯高為PM，Bit0~Bit3存放小時數的個位，Bit5存放小時數的十位。在24小時模式下，Bit5是第二個10小時位（20-23小時）,Bit0~Bit4存放0~19小時。

②CONTROL寄存器：控制寄存器，用作控制是否寫保護。

③TRICKLE CHARGER

該寄存器控制著DS1302的涓流電荷特性。如下圖簡化原理圖顯示了滴流充電器的基本組件。

涓流充電器選擇(TCS)位（位4-7）控制涓流充電器的選擇。為了防止意外啟用，只有1010的模式將啟用涓流充電器。所有其他模式將禁用涓流充電器。DS1302開機時，禁用滴流充電器。二極管選擇(DS)位（位2-3）選擇在VCC2和VCC1之間是連接一個二極管還是兩個二極管。如果DS為01，則選擇一個二極管，或者如果DS為10，則選擇兩個二極管。如果DS為00或11，則涓流充電器將獨立于TCS而被禁用。RS位（位0-1）選擇連接在VCC2和VCC1之間的電阻器。電阻器選擇(RS)位所選擇的電阻器如下：

?如果RS為00，則將獨立于TCS禁用涓流充電器

?④CLOCK BURST或者RAM BURST寄存器

通過上圖的CLOCK BURST或者RAM BURST兩個寄存器來設置時鐘寄存器的突發模式或者RAM寄存器的突發模式，當以突發模式寫入時鐘寄存器時，必須寫入前八個寄存器，以便傳輸數據。但是，在以突發模式寫入RAM時，不需要寫入所有31個字節來傳輸數據。

（四）單字節傳輸時序（非突發模式）

?

?都是納秒級的，寫程序的時候我們微妙級延時就ok了。

二、程序控制

（一）ds1302.h

#ifndef __DS1302_H #define __DS1302_H#include "stm32f10x.h" #include "usart.h" #include "delay.h"#define DAY_AM 0x80 #define DAY_PM 0xa0 /* 程序修改說明:①若使用12小時制，請開啟宏#define HOUR_12,關閉宏#define HOUR_24修改時間：需要注意的 DAY_AM：上午，DAY_PM：下午 0x11:11點#define HOUR DAY_AM|0x11 //時,上午 | 11點#define HOUR DAY_PM|0x11 //時,下午 | 11點若需要設置的時間為上午，請開啟宏#define HOUR DAY_AM|0x11，關閉宏#define HOUR DAY_PM|0x11若需要設置的時間為下午，請開啟宏#define HOUR DAY_PM|0x11，關閉#define HOUR DAY_AM|0x11②若使用24小時制，請開啟宏#define HOUR_24,關閉宏#define HOUR_12程序編寫：曾老師的熊同學完成時間：2022年-4月-26日程序功能：默認以24小時制讀取時間數據 *///時間模式：12小時制、24小時制 //#define HOUR_12 #define HOUR_24//新時間：2022年-4月-26日-23時-59分-55秒-星期2 //---存儲格式是用BCD碼---// #define SEC 0x55 //秒，55秒 #define MIN 0X59 //分，59分#ifdef HOUR_12 //12小時制#define HOUR DAY_AM|0x11 //時,上午 | 11點 // #define HOUR DAY_PM|0x11 //時,下午 | 11點 #endif#ifdef HOUR_24 #define HOUR 0X23 //時,24小時制，23點 #endif#define DATE 0X26 //日，26日 #define MONTH 0X04 //月，4月 #define DAY 0X02 //星期，星期2 #define YEAR 0X22 //年，2022年/* 定義SPI總線連接的GPIO端口*/ #define DS1302_GPIO_PORT GPIOB /* GPIO端口 */ #define DS1302_RCC_PORT RCC_APB2Periph_GPIOB /* GPIO端口時鐘 */ #define DS1302_DSIO_PIN GPIO_Pin_5 /* 連接到DSIO時鐘線的GPIO */ #define DS1302_RST_PIN GPIO_Pin_6 /* 連接到RST數據線的GPIO */ #define DS1302_SCLK_PIN GPIO_Pin_7 /* 連接到SCLK數據線的GPIO */#define DS1302_DSIO_1() GPIO_SetBits(DS1302_GPIO_PORT, DS1302_DSIO_PIN) /* DSIO = 1 */ #define DS1302_DSIO_0() GPIO_ResetBits(DS1302_GPIO_PORT, DS1302_DSIO_PIN) /* DSIO = 0 */#define DS1302_RST_1() GPIO_SetBits(DS1302_GPIO_PORT, DS1302_RST_PIN) /* RST = 1 */ #define DS1302_RST_0() GPIO_ResetBits(DS1302_GPIO_PORT, DS1302_RST_PIN) /* RST = 0 */#define DS1302_SCLK_1() GPIO_SetBits(DS1302_GPIO_PORT, DS1302_SCLK_PIN) /* SCLK = 1 */ #define DS1302_SCLK_0() GPIO_ResetBits(DS1302_GPIO_PORT, DS1302_SCLK_PIN) /* SCLK = 0 */#define DS1302_DSIO_READ() GPIO_ReadInputDataBit(DS1302_GPIO_PORT, DS1302_DSIO_PIN) /* 讀DSIO口線狀態 *///時鐘寄存器地址 #define SEC_REGISTER_ADDR 0x80 #define MIN_REGISTER_ADDR 0x82 #define HR_REGISTER_ADDR 0x84 #define DATE_REGISTER_ADDR 0x86 #define MONTH_REGISTER_ADDR 0x88 #define DAY_REGISTER_ADDR 0x8a #define YEAR_REGISTER_ADDR 0x8c #define CONTROL_REGISTER_ADDR 0x8e//存儲時間數據 typedef struct {uint8_t sec; //秒uint8_t min; //分uint8_t hour; //時uint8_t date; //日uint8_t mouth; //月uint8_t week_day; //星期uint16_t year; //年 }DS1302_Data_TypeDef; extern DS1302_Data_TypeDef DS1302_Source_Data;//源數據 extern DS1302_Data_TypeDef DS1302_Convert_Data;//轉換后的數據void DS1302_GPIO_Config(void); void DS1302_Set_Time(void); void DS1302_Read_Time(void); #endif /* __DS1302_H */

（二）ds1302.c

（1）GPIO初始化及DSIO管腳模式更改

void DS1302_GPIO_Config(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;RCC_APB2PeriphClockCmd(DS1302_RCC_PORT,ENABLE);//使能B端口時鐘GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS1302_DSIO_PIN|DS1302_RST_PIN|DS1302_SCLK_PIN;//選擇引腳GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50MHzGPIO_Init(DS1302_GPIO_PORT,&GPIO_InitStruct);GPIO_SetBits(DS1302_GPIO_PORT,DS1302_DSIO_PIN|DS1302_RST_PIN|DS1302_SCLK_PIN);//初始化所有引腳為高電平 }/** 函數名：DS1302_Mode_IPU* 描述 ：使DS1302_DSIO_PIN引腳變為上拉輸入模式* 輸入 ：無* 輸出 ：無*/ static void DS1302_Mode_IPU(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/*選擇要控制的DS1302_PORT引腳*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS1302_DSIO_PIN;/*設置引腳模式為上拉輸入模式*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU ; /*調用庫函數，初始化DS1302_PORT*/GPIO_Init(DS1302_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); }/** 函數名：DS1302_Mode_Out_PP* 描述 ：使DS1302_DSIO_PIN引腳變為推挽輸出模式* 輸入 ：無* 輸出 ：無*/ static void DS1302_Mode_Out_PP(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/*選擇要控制的DS1302_PORT引腳*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS1302_DSIO_PIN; /*設置引腳模式為通用推挽輸出*/GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; /*設置引腳速率為50MHz */ GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;/*調用庫函數，初始化DS1302_PORT*/GPIO_Init(DS1302_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); }

（2）向DS1302指定寄存器寫入一個字節數據

/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: DS1302_Write_Byte * 功能說明: 向DS1302寫入一個字節數據 * 形 參：addr:寄存器地址 dat：寫入的數據 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ static void DS1302_Write_Byte(uint8_t addr,uint8_t dat) {uint8_t i;DS1302_RST_0();//復位管腳拉低DS1302_SCLK_0();//SCLK置低電平delay_us(10);DS1302_RST_1(); //然后將RST(CE)置高電平。delay_us(10);for (i=0; i<8; i++){DS1302_SCLK_0();//數據在上升沿時，DS1302寫入數據delay_us(10);if(addr & 0x01)DS1302_DSIO_1();//數據從低位開始傳送 else DS1302_DSIO_0(); addr >>= 1; DS1302_SCLK_1();//數據在上升沿時，DS1302讀取數據delay_us(10);}for (i=0; i<8; i++){DS1302_SCLK_0();//數據在上升沿時，DS1302寫入數據delay_us(10);if(dat & 0x01)DS1302_DSIO_1();//數據從低位開始傳送 else DS1302_DSIO_0(); dat >>= 1; DS1302_SCLK_1();//數據在上升沿時，DS1302讀取數據delay_us(10);}DS1302_SCLK_0();//SCLK置低電平delay_us(10);DS1302_RST_0();//復位管腳拉低,傳送數據結束delay_us(10); }

（3）從DS1302指定寄存器讀一個字節數據

/******************************************************************************* * 函 數 名 : DS1302_Read_Byte * 函數功能 :讀取一個地址的數據 * 輸 入 : addr:寄存器地址 * 輸 出 : dat：讀取的數據 *******************************************************************************/ static uint8_t DS1302_Read_Byte(uint8_t addr) {uint8_t i=0,dat=0,temp=0;DS1302_RST_0();//復位管腳拉低delay_us(10);DS1302_SCLK_0();//SCLK置低電平delay_us(10);DS1302_RST_1(); //然后將RST(CE)置高電平。delay_us(10);for (i=0; i<8; i++){DS1302_SCLK_0();//數據在上升沿時，DS1302讀取數據delay_us(10);if(addr & 0x01)DS1302_DSIO_1();//數據從低位開始傳送 else DS1302_DSIO_0(); addr >>= 1; DS1302_SCLK_1();//數據在上升沿時，DS1302寫入數據delay_us(10);}DS1302_Mode_IPU();//將DS1302_DSIO管腳設置為上拉輸入模式delay_us(10);for (i=0; i<8; i++){ DS1302_SCLK_1();//在下降沿時，DS1302輸出的數據delay_us(10); DS1302_SCLK_0();//在下降沿時，DS1302輸出的數據delay_us(10);temp = DS1302_DSIO_READ();//讀取端口電平,從最低位開始接收 dat = (dat>>1) | (temp<<7); }DS1302_Mode_Out_PP();//將DS1302_DSIO管腳設置為推挽輸出模式DS1302_RST_0();//復位管腳拉低,傳送數據結束.DS1302_SCLK_0();DS1302_DSIO_0();delay_us(10);return dat; }

（4）設置時間

/******************************************************************************* * 函 數 名 : DS1302_Set_Time * 函數功能 : 設置DS1302時間 * 輸 入 : 無 * 輸 出 : 無 *******************************************************************************/ void DS1302_Set_Time(void) {DS1302_Write_Byte(CONTROL_REGISTER_ADDR,0X00); //禁止寫保護，就是關閉寫保護功能DS1302_Write_Byte(SEC_REGISTER_ADDR,SEC); //設置秒DS1302_Write_Byte(MIN_REGISTER_ADDR,MIN); //設置分DS1302_Write_Byte(HR_REGISTER_ADDR,HOUR); //設置時DS1302_Write_Byte(DATE_REGISTER_ADDR,DATE); //設置日DS1302_Write_Byte(MONTH_REGISTER_ADDR,MONTH); //設置月DS1302_Write_Byte(DAY_REGISTER_ADDR,DAY); //設置星期DS1302_Write_Byte(YEAR_REGISTER_ADDR,YEAR); //設置年DS1302_Write_Byte(CONTROL_REGISTER_ADDR,0x80); //打開寫保護功能printf("DS1302 Set Time Success!"); }

（5）讀取時間，串口打印

/******************************************************************************* * 函 數 名 : DS1302_Read_Time * 函數功能 : 讀取時鐘信息 * 輸 入 : 無 * 輸 出 : 無 *******************************************************************************/ void DS1302_Read_Time(void) {DS1302_Source_Data.sec =DS1302_Read_Byte(SEC_REGISTER_ADDR|0x01); //秒DS1302_Source_Data.min =DS1302_Read_Byte(MIN_REGISTER_ADDR|0x01); //分DS1302_Source_Data.hour =DS1302_Read_Byte(HR_REGISTER_ADDR|0x01); //時DS1302_Source_Data.date =DS1302_Read_Byte(DATE_REGISTER_ADDR|0x01); //日DS1302_Source_Data.mouth =DS1302_Read_Byte(MONTH_REGISTER_ADDR|0x01); //月DS1302_Source_Data.week_day =DS1302_Read_Byte(DAY_REGISTER_ADDR|0x01); //星期DS1302_Source_Data.year = (uint16_t)DS1302_Read_Byte(YEAR_REGISTER_ADDR|0x01); //年DS1302_Convert_Data.sec = ((DS1302_Source_Data.sec&0X70)>>4)*10+(DS1302_Source_Data.sec&0x0f); //秒DS1302_Convert_Data.min = ((DS1302_Source_Data.min&0X70)>>4)*10+(DS1302_Source_Data.min&0x0f); //分#ifdef HOUR_24 DS1302_Convert_Data.hour = ((DS1302_Source_Data.hour&0X20)>>5)*20+(DS1302_Source_Data.hour&0x1f); //24小時制 #endif#ifdef HOUR_12 DS1302_Convert_Data.hour = ((DS1302_Source_Data.hour&0X10)>>4)*10+(DS1302_Source_Data.hour&0x0f); //12小時制 #endifDS1302_Convert_Data.date = ((DS1302_Source_Data.date&0X70)>>4)*10+(DS1302_Source_Data.date&0x0f); //日DS1302_Convert_Data.mouth = ((DS1302_Source_Data.mouth&0X70)>>4)*10+(DS1302_Source_Data.mouth&0x0f); //月DS1302_Convert_Data.week_day = (DS1302_Source_Data.week_day&0x0f); //星期DS1302_Convert_Data.year = ((DS1302_Source_Data.year&0X70)>>4)*10+(DS1302_Source_Data.year&0x0f)+2000; //年#ifdef HOUR_24 printf("The time is: %d年 - %d月 - %d日 - %d時 - %d分 - %d秒 ,星期%d \r\n",DS1302_Convert_Data.year,\DS1302_Convert_Data.mouth,\DS1302_Convert_Data.date,\DS1302_Convert_Data.hour,\DS1302_Convert_Data.min,\DS1302_Convert_Data.sec,\DS1302_Convert_Data.week_day); #endif #ifdef HOUR_12if(DS1302_Source_Data.hour&0x20)printf("The time is: %d年 - %d月 - %d日 - PM： %d時 - %d分 - %d秒 ,星期%d \r\n", DS1302_Convert_Data.year,\DS1302_Convert_Data.mouth,\DS1302_Convert_Data.date,\DS1302_Convert_Data.hour,\DS1302_Convert_Data.min,\DS1302_Convert_Data.sec,\DS1302_Convert_Data.week_day);elseprintf("The time is: %d年 - %d月 - %d日 - AM： %d時 - %d分 - %d秒 ,星期%d \r\n", DS1302_Convert_Data.year,\DS1302_Convert_Data.mouth,\DS1302_Convert_Data.date,\DS1302_Convert_Data.hour,\DS1302_Convert_Data.min,\DS1302_Convert_Data.sec,\DS1302_Convert_Data.week_day); #endif}

（三）主函數

void Init(void) {USART_Config();//串口初始化DS1302_GPIO_Config(); }int main(void) {Init();//DS1302_Set_Time();//設置時間，當完成時間設置后，請注釋掉這一句，否則單片機每次上電或復位都會重新設置一下時間。while(1){DS1302_Read_Time();//讀取時間delay_ms(50);} }

三、實驗結果

（一）24小時制

（二）12小時制

四、開發過程遇到的問題

（一）時序問題

讀數據時，在時鐘的下降沿時DS1302輸出數據

?寫數據時，或者寫地址時，在時鐘的上升沿時DS1302讀取數據

（二）DSIO數據管腳的模式問題

在讀取數據時，需要先發送寄存器的地址，發送完成后，此時需要將DSIO的推挽輸出模式更改為（上拉輸入、下拉輸入、浮空輸入任何一種，經檢測3種模式都可以正常讀取數據），數據讀取完成后，需要將DSIO更改為原來的推挽輸出模式，避免影響下一次寫地址。

?以上就是DS1302的所有內容了，感謝大家閱讀，文中若有錯誤，麻煩大家指出！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的IIC总线设计⑥——时钟模块DS1302的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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