DS1302时钟芯片驱动（3线串行通信）

 

/*****************************************************************************
FileName : DS1302.c
Function : DS1302驱动
Author   : mike
Email    : [email protected]	
Version  : V1.0
Date     : 2019-10-21

注意:DS1302写寄存器是地址是偶数,读的时候地址+1
比如:往0x80地址写入0x01,读取时需要从0x81读取

DS1302控制字:

bit7  bit6     bit5   bit4    bit3    bit2    bit1     bit0

1    RAM/-CK    A4     A3      A2      A1      A1     RD/-WR

[7]  :控制字的最高有效位(位7)必须是逻辑1,如果它为 0 则不能把数据写入DS1302;
[6]  :如果为0，则表示存取日历时钟数据,为1表示存取RAM数据;
[5:1]:指示操作单元的地址;
[0]  :0表示要进行写操作,为1表示进行读操作;

控制字总是从最低位开始输出.在控制字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时数据
被写入DS1302,数据输入从最低位(0位)开始.同样,在紧跟8位的控制字指令后的下一个
SCLK脉冲的下降沿,读出DS1302的数据,读出的数据也是从最低位到最高位.

存取日历时钟(BCD码):其中9~31地址不能存储数据
写入地址:0x00|0x80~0x3E|0x80   =    0x80~0xBE(取偶数)
读取地址:0x00|0x81~0x3E|0x81   =    0x81~0xBF(取奇数)

存取RAM:其中31地址不能存储数据
写入地址:0x00|0xC0~0x3E|0xC0   =    0xC0~0xFE(取偶数)
读取地址:0x00|0xC1~0x3E|0xC1   =    0xC1~0xFF(取奇数)

0x80---秒寄存器的BIT7表示时间暂停位,BIT7为1时停止工作,0时开始工作
0x84---小时寄存器的BIT表示12/24小时制,BIT7为1表示12时制,为0表示24时制;
        BIT5为AM/PM位,BIT5为1表示PM,0表示AM
0x8E---写保护<写入0x00表示允许进行写操作,0x80表示不允许写操作>

写日期时间寄存器:
0x80---秒
0x82---分
0x84---时
0x86---日
0x88---月
0x8A---星期
0x8C---年

读日期时间寄存器:
0x81---秒
0x83---分
0x85---时
0x87---日
0x89---月
0x8B---星期
0x8D---年
*****************************************************************************/
#include "include.h"
#include "DS1302.h"

type_time t_time;

#if 0
u8 max_day[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; //各月的天数
/**********************************************************
检查是否润年,返回当前二月最大天数
判断润年的完整公式为A=X4*10+X3,B=4,A/B;A=B*10+X2,B=4,A/B;A=B*10+X1,B=4,A/B
**********************************************************/
u8 chk_max_day(void)
{
    if(t_time.month == 2)
    {
        if(t_time.year % 4) //t_time.year取值00~99
            return (29);  //如果是润年，返回29天。
        else
            return (28);  //否则为28天。
    }
    else
    {
        return max_day[t_time.month-1];
    }
}	
#endif

void ds1302_write_byte(u8 dat)//写一个字节
{
    u8 i;
    DS1302_IO_OUT();
    delay(5);
    for(i = 8;i > 0;i --)
    {
        if(dat & 0x01)
        {
            DS1302_IO_HIGH();
        }
        else
        {
            DS1302_IO_LOW();
        }
        dat >>= 1;
        DS1302_CLK_HIGH();
        delay(5);
        DS1302_CLK_LOW();
        delay(5);
    }
}

u8 ds1302_read_byte(void)//读一个字节
{
    u8 i = 0;
    u8 dat = 0;	
    DS1302_IO_IN();
    delay(5);
    for(i = 8;i > 0;i --)
    {
        dat >>= 1;
        if(DS1302_IO_IS_HIGH())
        {
            dat |= BIT(7);
        }
        else
        {
            dat &= ~BIT(7);
        }
        DS1302_CLK_HIGH(); //下降沿读取数据
        delay(5);
        DS1302_CLK_LOW();	
        delay(5);
    }
    return dat;
}

void ds1302_write(u8 adr,u8 dat)//向1302芯片写函数，指定写入地址，数据
{
    DS1302_RST_LOW();
    DS1302_CLK_LOW();	
    DS1302_RST_HIGH();
    ds1302_write_byte(adr);
    ds1302_write_byte(dat);
    DS1302_RST_LOW();
    DS1302_CLK_HIGH();
}

u8 ds1302_read(u8 adr)//从1302读数据函数，指定读取数据来源地址
{
    u8 temp = 0;

    DS1302_RST_LOW();
    DS1302_CLK_LOW();	
    DS1302_RST_HIGH();
    ds1302_write_byte(adr);
    temp = ds1302_read_byte();
    DS1302_RST_LOW();
    //DS1302_CLK_HIGH();

    return temp;
}

u8 bcd_dec(u8 bcd)//BCD码转10进制函数
{
    return ((bcd/16)*10+(bcd%16));	
}

u8 dec_bcd(u8 dec)//10进制转BCD码
{
    return ((dec/10)*16+(dec%10));
}

void ds1302_write_time(void)//写入时间日期
{
    ds1302_write(0x8E,0x00);		//允许写
    //t_time.wday = week_conversion(t_time.year,t_time.month,t_time.day);
    ds1302_write(0x80,dec_bcd(t_time.second));	//秒
    ds1302_write(0x82,dec_bcd(t_time.minute));	//分
    ds1302_write(0x84,dec_bcd(t_time.hour));    //时
    ds1302_write(0x86,dec_bcd(t_time.day));		//日
    ds1302_write(0x88,dec_bcd(t_time.month));   //月
    //ds1302_write(0x8A,dec_bcd(t_time.wday));    //星期
    ds1302_write(0x8C,dec_bcd(t_time.year));    //年
    ds1302_write(0x8E,0x80);    	//禁止写
}

void ds1302_read_time(void) //读取时间数据
{
    t_time.second = bcd_dec(ds1302_read(0x81)&0x7F);	//秒
    t_time.minute = bcd_dec(ds1302_read(0x83));	//分
    t_time.hour = bcd_dec(ds1302_read(0x85)&0x1F);	  	//时
    t_time.day = bcd_dec(ds1302_read(0x87));	  	//日
    t_time.month = bcd_dec(ds1302_read(0x89));		//月	
    //t_time.wday = bcd_dec(ds1302_read(0x8B));		//星期	
    t_time.year = bcd_dec(ds1302_read(0x8D));	  	//年

    t_time.wday = week_conversion(t_time.year,t_time.month,t_time.day);
    //printf("%d : %d : %d\n",t_time.hour,t_time.minute,t_time.second);

    //printf("日期 : 20%d年%d月%d日  星期%d\n",t_time.year,t_time.month,t_time.day,t_time.wday);
    //printf("时间 : %02d : %02d : %02d\n\n",t_time.hour,t_time.minute,t_time.second);
}

void ds1302_conversion_hourly(u8 hourly,u8 ampm) //转换12/24小时制,AM/PM<此函数未验证>
{
    ds1302_write(0x8E,0x00);	//允许写
    if(hourly == HOURLY_12) 	//12小时制
    {
        t_time.hour |= BIT(7);
        if(ampm == HOURLY_PM) 	//PM
            t_time.hour |= BIT(5);
        else if(ampm == HOURLY_AM)
            t_time.hour &= ~BIT(5);
    }
    else if(hourly == HOURLY_24)	//24小时制
    {
        t_time.hour &= ~BIT(7);
    }
    ds1302_write(0x84,dec_bcd(t_time.hour));
    ds1302_write(0x8E,0x80);    	//禁止写
}

void ds1302_write_ram(void)//写入RAM的记忆信息
{
    ds1302_write(0x8E,0x00);		//允许写

/*
    此处记忆闹钟数据,地址范围0xc0,0xc2...~0xe4
    ds1302_write(0xc0,0x08);//闹钟一小时位
    ds1302_write(0xc2,0x00);//闹钟一分钟位
    ds1302_write(0xc4,0x08);//闹钟二小时位
    ds1302_write(0xc5,0x00);//闹钟二分钟位
*/
    ds1302_write(0x8E,0x80);    	//禁止写
}
void ds1302_reset(void)//复位---写入寄存器时间日期和记忆信息
{
    //默认时间日期初始化
    t_time.second = 0;
    t_time.minute = 0;
    t_time.hour = 8;
    t_time.day = 1;
    t_time.month = 10;
    t_time.year = 17;
    t_time.wday = week_conversion(t_time.year,t_time.month,t_time.day);	
    //写入时间日期
    //ds1302_write_time();
/*********************************************************************
    //写入RAM的记忆信息
    ds1302_write_ram();
*********************************************************************/
    ds1302_write_time();

    ds1302_write(0x8E,0x00);		//允许写
    ds1302_write(0xFC,0x99);   		//用于判断是否曾经初始化过时间
    ds1302_write(0x8E,0x80);    	//禁止写
}

void ds1302_init(void) //1302芯片初始化
{
    u8 temp = 0;

    DS1302_IO_INIT();

    DS1302_RST_LOW();
    DS1302_CLK_LOW();	

    temp = ds1302_read(0xFD);	//判断振荡器是否为开
    if(temp != 0x99) //如果特定寄存器的数据不是默认写入的值---重写默认时间	
    {	
        ds1302_reset(); //重新写入时间
        printf("DS1302 reinit ......\n");	
    }	

/********************************************************************************/
    ds1302_write(0x8E,0x00);	//允许写
    ds1302_write(0xFA,0x89);   	//写0x89
    ds1302_write(0x8E,0x80);    //禁止写
    //delay_ms(10);
    temp = ds1302_read(0xFB);	
    if(temp == 0x89)            //读取写进去的值
    {
        printf("DS1302 init successful !\n");	
    }
    else
    {
        printf("DS1302 init error !\n");	
    }	
/********************************************************************************/	
	
    ds1302_read_time();			//读取时间
    t_time.second &= 0x7F; 		//启动DS1302时钟振荡器(0x80寄存器的bit7置0)
    ds1302_write(0x8E,0x00);	//允许写
/********************************************************/	
    ds1302_write(0x80,dec_bcd(t_time.second));
    ds1302_write(0x90,TCS_OFF|DS_OFF);		//充电被禁止

    //ds1302_conversion_hourly(HOURLY_12,HOURLY_PM);//设置小时制
/********************************************************/	
    //ds1302_write(0x90,TCS_ON|DS_DIODE_TWO|CS_RES_8K);	//启动充电---2个二极管,8K电阻涓流充电	
    ds1302_write(0x8E,0x80);    //禁止写
/*
    if(t_time.second > 59)
        t_time.second = 0;
    if(t_time.minute > 59)
        t_time.minute = 0;
    if(t_time.hour > 23)
        t_time.hour = 0;	
    if(t_time.day > 31)
        t_time.day = 1;		
    if(t_time.month > 12)
        t_time.month = 1;
    if(t_time.year > 99)
        t_time.year = 0;	
*/
}

/****************************************************************************
算法:日期+年份+所过闰年数+月较正数之和除7 的余数就是星期,但如果是在闰年又不到
3月份,上述之和要减一天再除7,星期数为0

century=0 为21世纪,century=1 为20世纪
输入输出数据均为BCD数据
年月日为16进制数
*****************************************************************************/
u8 week_conversion(u8 year,u8 month,u8 day) //星期转换
{	
    u16 y = year + 2000;
    //一月和二月被当作前一年的
    if((month==1)||(month==2))
    {
        month+=12;
        y--;
    }
    //u8 week=(day+2*month+3*(month+1)/5+y+y/4-y/100+y/400)%7;
    //printf("new:%d.%d.%d\n",y,month,day);
    return (day+2*month+3*(month+1)/5+y+y/4-y/100+y/400)%7+1;
}

/*****************************************************************************
FileName : ds1302.h
Function : DS1302驱动
Author   : mike
Email    : [email protected]
Version  : V1.0
Date     : 2019-10-21
Note     :

注意:DS1302写寄存器是地址是偶数,读的时候地址+1
比如:往0x80地址写入0x01,读取时需要从0x81读取
*****************************************************************************/
#ifndef DS1302_H
#define DS1302_H

#define BIT(n)                          (1 << n)

#define DS1302_IO_INIT()                P2DIR &= ~BIT(0);P3DIR &= ~BIT(7);P0DIR &= ~BIT(6)	//IO初始化
#define DS1302_CLK_HIGH()               P2 |= BIT(0)
#define DS1302_CLK_LOW()                P2 &= ~BIT(0)
#define DS1302_IO_HIGH()                P3 |= BIT(7)
#define DS1302_IO_LOW()                 P3 &= ~BIT(7)
#define DS1302_RST_HIGH()               P0 |= BIT(6)
#define DS1302_RST_LOW()                P0 &= ~BIT(6)

#define DS1302_IO_IN()                  P3DIR |= BIT(7);P3PU0 |= BIT(7)
#define DS1302_IO_OUT()                 P3DIR &= ~BIT(7);P3PU0 &= ~BIT(7)
#define DS1302_IO_IS_HIGH()             (P3 & BIT(7))

#define SEC_ADR                         0x80
#define MIN_ADR                         0x82
#define HOU_ADR                         0x84
#define DAY_ADR                         0x86
#define MON_ADR                         0x88
#define YEA_ADR                         0x8C

#define WRITE_SW_ADR                    0x8E //写保护地址

#define CHARGE_ADR                      0x90 //充电写地址<读为0x91>
#define TCS_ON                          0xA0
#define TCS_OFF                         0x00
#define DS_DIODE_ONE                    0x04 //VCC2和VCC1之间1个二极管充电
#define DS_DIODE_TWO                    0x08 //VCC2和VCC1之间2个二极管充电
#define DS_OFF                          0x00 //充电被禁止
#define CS_RES_NO                       0x01 //无电阻
#define CS_RES_2K                       0x01 //2K电阻
#define CS_RES_4K                       0x02 //4K电阻
#define CS_RES_8K                       0x03 //8K电阻


#define HOURLY_24                       0x00
#define HOURLY_12                       0x01

#define HOURLY_PM                       0x00
#define HOURLY_AM                       0x01

typedef struct {
    u8 year;     //取值00~99
    u8 month;
    u8 day;
    u8 hour;
    u8 minute;
    u8 second;
    u8 wday;
} type_time;
extern type_time t_time;

u8 bcd_dec(u8 bcd);
u8 dec_bcd(u8 dec);
void ds1302_write(u8 adr,u8 dat);
u8 ds1302_read(u8 adr);
void ds1302_init(void);
void ds1302_write_time(void);
void ds1302_read_time(void);
u8 week_conversion(u8 year,u8 month,u8 day);

#endif