資料介紹
DS1302是由美國(guó)DALLAS公司推出的具有涓細(xì)電流充電能力的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。它可以對(duì)年、月、日、周、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。Atmel公司的ATMEGA48是一款高性能、低功耗的8
位AVR微處理器。本文利用這兩種芯片,設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)時(shí)鐘,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和定時(shí)控制系統(tǒng)。下面講介紹DS1302與ATMEGA48的應(yīng)用:
ATMEGA48與DS1302的電路連接
Atmel公司的ATMEGA48是一款高性能、低功耗的8 位AVR微處理器,使用先進(jìn)的RISC
結(jié)構(gòu),大多數(shù)指令的執(zhí)行時(shí)間為單個(gè)時(shí)鐘周期,所以運(yùn)算速度更快。兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的8 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器;一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16
位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器;具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器RTC;六通道PWM;8路10 位ADC(TQFP 與MLF 封裝)[ 6路10 位ADC( PDIP
封裝)];可編程的串行USART 接口;可工作于主機(jī)/ 從機(jī)模式的SPI
串行接口;面向字節(jié)的兩線串行接口;具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器;片內(nèi)模擬比較器;引腳電平變化可引發(fā)中斷及喚醒MCU等。
其具有的下面特點(diǎn)無(wú)論從編程、自編程和加密等方面都給用戶(hù)提供了很大的方便。4K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可擦寫(xiě)10,000
次的可編程Flash;具有獨(dú)立鎖定位的可選Boot 代碼區(qū),通過(guò)片上Boot程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程;256字節(jié)的擦寫(xiě)100,000
次的EEPROM;512字節(jié)的片內(nèi)SRAM,可以對(duì)鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)程序的加密。
DS1302
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)鐘電路,體積小、與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單、工作電壓范圍寬(2.5~5.5V)、功耗低、接口容易、占用CPU
I/O口線少、可對(duì)時(shí)鐘芯片備份電池進(jìn)行涓流充電等特點(diǎn)。所以應(yīng)用方便,被很多設(shè)計(jì)者所青睞。
圖1 ATMEGA48與DS1302的電路連接
ATMEGA48與DS1302的電路連接如圖1所示。由于ATMEGA48有可選的內(nèi)部振蕩器,所以只需接通電源即可;DS1302需要一個(gè)32768Hz的晶振,和一個(gè)備用電池??梢钥闯鼋Y(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單(由于本文只介紹ATMEGA48和DS1302的應(yīng)用,所以其余的顯示電路和數(shù)據(jù)采集電路均省略。)。
ATMEGA48與DS1302的通訊程序(ASM)
DS1302的時(shí)序如圖2。
圖2 DS1302的時(shí)序
根據(jù)時(shí)序圖,給出下面的讀/寫(xiě)程序:
讀出數(shù)據(jù)子程序如下:
;sbi portd,7 ;假設(shè)調(diào)用子程序以前已經(jīng)保持rst為高
RDS: clr r17 ;將取到的數(shù)據(jù)保存到R17中
ldi r24,8
sbi portd,6 ;sclk
RDS1: cbi portd,6 ;sclk 下降沿讀取數(shù)據(jù)
nop
IN R16,pind ;從CPU I/O讀取數(shù)據(jù)
nop
sbi portd,6 ;sclk
BST R16,5 ;復(fù)制PIND.5到T
LSR R17
BLD R17,7 ;復(fù)制T到R17.7
dec r24
CPI R24,0
BRNE RDS1
RET
注:ATMEGA48 I/O口有三個(gè)寄存器分別是:數(shù)據(jù)寄存器- PORTx、數(shù)據(jù)方向寄存器- DDRx 和端口輸入引腳-
PINx。I/O作為數(shù)據(jù)輸入使用時(shí),讀取數(shù)據(jù)命令應(yīng)為 IN Rd,PINx,如果使用IN
Rd,PORTx則讀取到的是I/O口的狀態(tài),盡管將DDRx設(shè)置成數(shù)據(jù)輸入。特別注意的是,讀取軟件賦予引腳電平和執(zhí)行讀取指令in
之間至少有一個(gè)時(shí)鐘周期的間隔,文中用nop間隔。
寫(xiě)入數(shù)據(jù)(命令/地址)子程序如下:
;ldi R17,data ;假設(shè)要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)已經(jīng)存放到R17中
;sbi portd,7 ;假設(shè)調(diào)用子程序以前已經(jīng)保持rst為高
WDS: ldi r24,8
WDS1: cbi portd,6 ;sclk
in r16,portd ;讀入D口狀態(tài)
BST R17,0 ;將R17.0復(fù)制到T
BLD R16,5 ;將T復(fù)制到R16.5
nop
out portd,r16 ;寫(xiě)數(shù)據(jù)到portd(R16.5->portd.5)
sbi portd,6 ;sclk
lsr r17
dec r24
CPI R24,0
BRNE WDS1
RET
關(guān)于命令字節(jié)的說(shuō)明。DS1302命令字節(jié)由8位組成,BIT 0 為1時(shí),讀取數(shù)據(jù),為0時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù)。BIT 1-5 為地址。BIT 6
為1時(shí)指向31個(gè)RAM,為0 時(shí)指向時(shí)鐘寄存器。BIT 7 必須為1,為0時(shí)將使DS1302停止。
DS1302的控制寄存器的第七位是寫(xiě)保護(hù)位,所以在寫(xiě)入數(shù)據(jù)前應(yīng)該將其關(guān)閉,并在寫(xiě)數(shù)據(jù)完畢后將其使能。下面是一段完整的設(shè)置分的程序。
......
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