51单片机学习总结(五)DS1302(内含模块化代码)

原理图

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主控芯片原理图

DS1302

DS1302

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修订：模块化代码里面，InitLcd1602()这一个函数在最开始版本里面，因为原理图的VCC里面是接了电池的，但是我的实物里面是没有接电池的，返回的dat值跟模块化代码不匹配，所以是不需要考虑掉电DS1302是否继续走，所以把那一段代码改了一下，变成了一个直接初始化值的代码，把原来的可以判断是否掉电的代码注释掉了，大家看的时候可以注意一下。

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老样子，如果大家不想看长篇的知识点，可以直接跳到后面看模块化代码
知识点
单片机和人一样，你总要知道现在处于什么时间点，而DS1302就能够告诉你现在的时间
DS1302芯片图和引脚
BCD码
为了让单片机中的2进制代码和我们现实生活中的10进制代码能够完美转换，前辈们设计出了BCD码，我的DS1302中的时钟寄存器使用的是最常用的8421码型的BCD码
BCD码就是用4位2进制数来表示一位十进制数0-9
比如1001就是表示9，那么10用BCD码转换之后就变成了0001 0000；

/*BCD码转换代码*/
/*以把45转化成BCD码为实例*/
unsigned char data1,data2 = 45;
data1 = data2/10;	 //BCD码转换
data2 %= 10;	 //BCD码转换
data2 += data1*16; //BCD码转换

DS1302控制命令
DS1302的一条指令是一个字节共8位
第7位，固定为1，如果这个写成了0，那么写进去的命令也是无效的
第6位，是选择RAM还是CLOCK，如果是1则要用RAM，如果是0则要用CLOCK
第5位到第1位，是寄存器的五位地址
第0位，是读写位，如果是0就是读，如果是1就是写
5位地址分别是0b00000-0b00111，但是芯片手册里面已经把7 6 0位的值给了出来，所以指令就变成了0x80,0x81这些类别。
DS1302寄存器
芯片中寄存器可以说是一个非常重要的东西
DS1302可以理解成包含时钟日历和控制寄存器,静态RAM寄存器和突发模式配置寄存器

DS1302

时钟日历

控制寄存器8Fh 8Eh

秒寄存器 81h 80h

小时寄存器 85h 84h

日寄存器

...

31字节静态RAM

工作模式寄存器

时钟日历寄存器包含在7个读/写寄存器中
秒寄存器 BIT7定义为时钟暂停标志(CH)，当此位置为1，时钟振荡器停止，为0时，开始运行，也就是说如果此位为0，时钟芯片掉电之后，如果还有备用电源仍然可以继续运行。剩下的7位里面，低4位是秒的各位，中高3位是秒的十位
分钟寄存器 和秒寄存器类似
小时寄存器 BIT7用于定义DS1302是在12小时模式还是24小时模式，为1时，为12小时，当BIT5为AM/PM位，24小时模式时，此位是小时数据位
日寄存器 BIT5 BIT4代表十位 BIT3-0代表个位
周年寄存器 类似，具体可以看下列表格
控制寄存器 BIT7为写保护位，其他7位均为0.在任何对时钟读写操作之前，BIT7必须为0，当BIT7为1的时候，不允许进行写操作
举个例子
如果给时钟发送81，那么就返回秒。发送83返回分，这是正常读取数据的方法。
31字节静态RAM

突发模式寄存器


操作DS1302顺序
在实际的操作过程中，如果我们一位一位读，那就有可能会出现比如时间在00:59的时候读出应该是00:59，但是一位一位读，在读出59的时候，时钟瞬间进了一位，导致读分的时候读出来是1，也就变成了1:59，也就产生了错误，所以，就有了突发模式这一说法
突发模式就是把5位地址位全部写1，操作指令变成0XBF，那么8个字节同时会锁存在缓冲区里面，我们读的就是缓冲区的数据，也就没有误差了。
通信时序


模块化代码
接口就是DS1302.c里面的几个函数

/*pbdata.h*/
#ifndef __PBDATA_H__
#define __PBDATA_H__
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

#include 
#include "DS1302.h"

/*DS1302*/
sbit DS1302_CE = P1^2;//使能
sbit DS1302_CK = P1^0;//时钟线
sbit DS1302_IO = P1^1;//双通信引脚

#endif

/*DS1302.h*/
#ifndef __DS1302_H__
#define __DS1302_H__

struct sTime { //日期时间结构体定义
unsigned int year; //年
unsigned char mon; //月
unsigned char day; //日
unsigned char hour; //时
unsigned char min; //分
unsigned char sec; //秒
unsigned char week; //星期
};

void DS1302ByteWrite(unsigned char dat);
unsigned char DS1302ByteRead();
void DS1302SingleWrite(unsigned char reg, unsigned char dat);
unsigned char DS1302SingleRead(unsigned char reg);
void DS1302BurstWrite(unsigned char *dat);
void DS1302BurstRead(unsigned char *dat);
void GetRealTime(struct sTime *time);//得到当前时间
void SetRealTime(struct sTime *time);//设置当前时间
void InitDS1302();//初始化DS1302 自己在.c里面修改初始化的时间

#endif

/*DS1302.c*/
#include "pbdata.h"

bit flag200ms = 0; //200ms 定时标志
unsigned char T0RH = 0; //T0 重载值的高字节
unsigned char T0RL = 0; //T0 重载值的低字节

/* 发送一个字节到DS1302 通信总线上 */
void DS1302ByteWrite(unsigned char dat)
{
	unsigned char mask;
	for (mask=0x01; mask!=0; mask<<=1) //低位在前，逐位移出，一位一位发数据
	{								   //也就是0000 0001和dat来比，来做到一位一位发数据
		if ((mask&dat) != 0) //首先输出该位数据
			DS1302_IO = 1;
		else
			DS1302_IO = 0;
		DS1302_CK = 1; //然后拉高时钟
		DS1302_CK = 0; //再拉低时钟，完成一个位的操作
	}
	DS1302_IO = 1; //最后确保释放IO 引脚
}
/* 由DS1302 通信总线上读取一个字节 */
unsigned char DS1302ByteRead()
{
	unsigned char mask;
	unsigned char dat = 0;
	for (mask=0x01; mask!=0; mask<<=1) //低位在前，逐位读取
	{
		if (DS1302_IO != 0) //首先读取此时的IO 引脚，并设置dat 中的对应位
		{
			dat |= mask;
		}
		DS1302_CK = 1; //然后拉高时钟
		DS1302_CK = 0; //再拉低时钟，完成一个位的操作
	}
	return dat; //最后返回读到的字节数据
}
/* 用单次写操作向某一寄存器写入一个字节，reg-寄存器地址，dat-待写入字节 */
void DS1302SingleWrite(unsigned char reg, unsigned char dat)
{
	DS1302_CE = 1; //使能片选信号
	DS1302ByteWrite((reg<<1)|0x80); //发送写寄存器指令
	DS1302ByteWrite(dat); //写入字节数据
	DS1302_CE = 0; //除能片选信号
}
/* 用单次读操作从某一寄存器读取一个字节，reg-寄存器地址，返回值-读到的字节 */
unsigned char DS1302SingleRead(unsigned char reg)
{
	unsigned char dat;
	DS1302_CE = 1; //使能片选信号
	DS1302ByteWrite((reg<<1)|0x81); //发送读寄存器指令
	dat = DS1302ByteRead(); //读取字节数据DS1302_CE = 0; //除能片选信号
	return dat;
}
/* 用突发模式连续写入8 个寄存器数据，dat-待写入数据指针 */
void DS1302BurstWrite(unsigned char *dat)
{
	unsigned char i;
	DS1302_CE = 1;
	DS1302ByteWrite(0xBE); //发送突发写寄存器指令
	for (i=0; i<8; i++) //连续写入8 字节数据
	{
		DS1302ByteWrite(dat[i]);
	}
	DS1302_CE = 0;
}
/* 用突发模式连续读取8 个寄存器的数据，dat-读取数据的接收指针 */
void DS1302BurstRead(unsigned char *dat)
{
	unsigned char i;
	DS1302_CE = 1;
	DS1302ByteWrite(0xBF); //发送突发读寄存器指令
	for (i=0; i<8; i++) //连续读取8 个字节
	{
		dat[i] = DS1302ByteRead();
	}
	DS1302_CE = 0;
}
/* 获取实时时间，即读取DS1302 当前时间并转换为时间结构体格式 */
void GetRealTime(struct sTime *time)
{
	unsigned char buf[8];
	DS1302BurstRead(buf);
	time->year = buf[6] + 0x2000;
	time->mon = buf[4];
	time->day = buf[3];
	time->hour = buf[2];
	time->min = buf[1];
	time->sec = buf[0];
	time->week = buf[5];
}/* 设定实时时间，时间结构体格式的设定时间转换为数组并写入DS1302 */
void SetRealTime(struct sTime *time)
{
	unsigned char buf[8];
	buf[7] = 0;
	buf[6] = time->year;
	buf[5] = time->week;
	buf[4] = time->mon;
	buf[3] = time->day;
	buf[2] = time->hour;
	buf[1] = time->min;
	buf[0] = time->sec;
	DS1302BurstWrite(buf);
}
/* DS1302 初始化，如发生掉电则重新设置初始时间 */
void InitDS1302()
{
	unsigned char dat;
	struct sTime code InitTime = { //2020 年6 月 8 日 12:30:00 星期二
	0x2020,0x06,0x03, 0x14,0x02,0x00, 0x03
	};
	DS1302_CE = 0; //初始化DS1302 通信引脚
	DS1302_CK = 0;
	dat = DS1302SingleRead(0); //读取秒寄存器
	DS1302SingleWrite(7, 0x00); //撤销写保护以允许写入数据
	SetRealTime(&InitTime); //设置DS1302 为默认的初始时间
}
/*原来的版本
void InitDS1302()
{
	unsigned char dat;
	struct sTime code InitTime[] = { //2020 年6 月2 日 12:30:00 星期二
	0x2020,0x06,0x02, 0x12,0x30,0x00, 0x02
	};
	DS1302_CE = 0; //初始化DS1302 通信引脚
	DS1302_CK = 0;
	dat = DS1302SingleRead(0); //读取秒寄存器
	if ((dat & 0x80) != 0) //由秒寄存器最高位CH 的值判断DS1302 是否已停止
	{
		DS1302SingleWrite(7, 0x00); //撤销写保护以允许写入数据
		SetRealTime(&InitTime); //设置DS1302 为默认的初始时间
	}
}*/