发布于：2007/3/24 8:53:04 | 522 次阅读
图1 ATMEGA48与DS1302的电路连接
笔者利用这两种芯片，设计了实时时钟，实时数据采集和定时控制系统。现就DS1302与ATMEGA48的应用介绍给大家。
由于ATMEGA48有可选的内部振荡器，所以只需接通电源即可；DS1302需要一个32768Hz的晶振，和一个备用电池。可以看出结构很简单(由于本文只介绍ATMEGA48和DS1302的应用，所以其余的显示电路和数据采集电路均省略。)。
ATMEGA48与DS1302的通讯程序(ASM)
图2 DS1302的时序
图3 DS1302充电原理图
DS1302的时序如图2。
根据时序图，给出下面的读/写程序：
读出数据子程序如下：
;sbi portd,7;假设调用子程序以前已经保持rst为高
RDS: clr r17 ;将取到的数据保存到R17中
ldi r24,8
sbi portd,6 ;sclk
RDS1:cbi portd,6 ;sclk 下降沿读取数据
nop
IN R16,pind ;从CPU I/O读取数据
nop
sbi portd,6 ;sclk
BST R16,5 ;复制PIND.5到T
LSR R17
BLD R17,7 ;复制T到R17.7
dec r24
CPI R24,0
BRNE RDS1
RET
注：ATMEGA48 I/O口有三个寄存器分别是：数据寄存器- PORTx、数据方向寄存器- DDRx 和端口输入引脚- PINx。I/O作为数据输入使用时，读取数据命令应为 IN Rd,PINx，如果使用IN Rd,PORTx则读取到的是I/O口的状态，尽管将DDRx设置成数据输入。特别注意的是，读取软件赋予引脚电平和执行读取指令in 之间至少有一个时钟周期的间隔，文中用nop间隔。
写入数据(命令/地址)子程序如下：
;ldi R17,data;假设要写入的数据已经存放到R17中
;sbi portd,7;假设调用子程序以前已经保持rst为高
WDS: ldi r24,8
WDS1:cbi portd,6 ;sclk
in r16,portd ;读入D口状态
BST R17,0 ;将R17.0复制到T
BLD R16,5 ;将T复制到R16.5
nop
out portd,r16;写数据到portd(R16.5->portd.5)
sbi portd,6 ;sclk
lsr r17
dec r24
CPI R24,0
BRNE WDS1
RET
关于命令字节的说明。DS1302命令字节由8位组成，BIT 0 为1时，读取数据，为0时写入数据。BIT 1-5 为地址。BIT 6 为1时指向31个RAM，为0 时指向时钟寄存器。BIT 7 必须为1，为0时将使DS1302停止。
DS1302的控制寄存器的第七位是写保护位，所以在写入数据前应该将其关闭，并在写数据完毕后将其使能。下面是一段完整的设置分的程序。
......
ldi r19,0x43 ;假设当前时间为43分，DS1302时间寄存器保存的数据为10进制数十六进制存储。
ldi r18,0x82 ;写分 命令
ldi r27,0x00 ;x H
ldi r26,19 ;x L 在这里使用间接寻址，所以只需改变R19的数据即可。
......
WRITE_DS1302:
cbi portd,7
cbi portd,6
sbi portd,7
ldi r17,0x8e ;控制寄存器en_WRITE
rCALL WDS
ldi r17,0 ;写操作前WP=0
rCALL WDS
mov r17,r18 写秒 分 时 日 月 星期 年 地址
rCALL WDS
ld r17,x 写秒 分 时 日 月 星期 年(R19中的数据)
rCALL WDS
cbi portd,7
cbi portd,6
sbi portd,7
di r17,0x8e ;控制寄存器un_en_WRITE
rCALL WDS
ldi r17,0x80 ;写操作前WP=1
rCALL WDS
cbi portd,7
RET
同样，下面给出了一个完整的读取分的程序
ldi r18,0x83 ;读分 命令
ldi r27,0x00 ;x H
ldi r26,19 ;x L 将取到的数据存储到R19中。
READ_DS1302:
cbi portd,7
cbi portd,6
sbi portd,7
mov r17,r18 ;写秒 分 时 日 月 星期 年 地址
rCALL WDS
rCALL RDS
st x,r17 ; 保存数据到R19
cbi portd,7
RET
整合写和读分的程序，改变R18的内容就可以实现“秒、分、时、日、月、星期、年”的读写，写操作时只需改变R19的内容就可以将新的数据写入，读操作时直接读取R19的内容即可。也可以通过此程序直接来对31个RAM进行数据读取。
DS1302的充电功能
DS1302的涓流充电功能也是非常方便的，同时又是其非常重要的一个功能，所以简单介绍一下其使用。其原理框图如图3。
DS1302有一个单独的寄存器控制涓流充电。BIT7:BIT4是涓流充电功能的选择器，只有当它们被设置成1010才能够将其使能。使用DS(BIT3和BIT2)可以在一个和两个二极管之间选择；使用RS(BIT1和BIT0)可以选择两个电源(Vcc1和Vcc2)之间的电阻，这两个选择器共同使用来帮助您得到所需要的电流。
结语
通过这一实践，表明应用DS1302在测控系统中的数据记录，其软硬件设计简单，时间记录准确。同时由于ATMEGA48的高速度，大数据吞吐，给实际应用带来了很大方便。由于笔者水平有限，仅将应用笔记供大家参考。
参考文献：
1. 8-bit AVR Microcontroller with 4K Bytes In-System Programmable Flash (data sheet)
2. DS1302 - Trickle Charge Timekeeping Chip (data sheet)
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