實時時鐘DS1307 介紹:
DS1307是低功耗、兩線制串行讀寫接口、日歷和時鐘數據按BCD碼存取的時鐘/日歷芯片。它提供秒、分、小時、星期、日期、月和年等時鐘日歷數據。另外它還集成了如下幾點功能:
(1)56 字節掉電時電池保持的NV SRAM 數據存儲器
(3)掉電檢測和自動切換電池供電模式
DS1307 把8 個寄存器和56 字節的RAM 進行了統一編址,具體地址和寄器數據組織格式如下表:
(日期為BCD碼)
在讀寫過程中DS1307 內部維護一個地址指針,通過寫操作可對它 值,讀和寫每一字節時自動加一,當指針越過DS1307 內部RAM 尾 時指針將返回到0 地址處。
DS1307 的時鐘和日歷數據按BCD 碼存儲。
ds1307引腳圖及功能
DS1307
串行實時時鐘記錄年、月、日、時、分、秒、星期及日期; AM、PM 分別表示上午和下午; 56 個字節的NVRAM存放數據; 2線串口; 可編程的方波輸出;電源故障檢測及自動切換電路;電池電流小于500nA。
主要引腳定義如下: X1、32.768kHz 晶振接入端;
VBAT:X2:+3V 電池電壓輸入;
SDA: 串行數據;
SCL:串行時鐘;
SQW/OUT:方波/輸出驅動器。
方波信號輸出功能
方波信號輸出功能從SQW/OUT 引腳輸出設置頻率的方波,CONTROL 寄存器用于控制SQW/OUT 腳的輸出。
BIT7(OUT):此位表示在方波輸出被禁止時(BIT4=0),SQW/OUT 引腳的邏輯電平,在BIT4=0(SQWE=0方波輸出禁止)時,若BIT7(OUT) 為1 則SQL/OUT 引腳為高電平, 反之亦然。
BIT4(SQWE)方波輸出允許/禁止控制位,SQWE =1 允許方波輸出(有效);BIT4=0 禁止方波輸出。
BIT0(RS0)、BIT1(RS1)于設定輸出波形的頻率,如下表:
要注意的是,00h 地址的第7 位為器件時鐘允許位(CH),由于在在開始上電時內部RAM內容隨機,所以在初始化時將CH 位設零(時鐘允許)是非常重要的。
DS1307 在TWI 總線上是從器件,地址(SLA)固定為”11010000”
DS1307 寫操作 TWI 被控接收模式
主控器件按如下順序將數據寫入到DS1307 寄存器或內部RAM 中:
第一步.START 信號
第二步。寫SLA+W(0xd0)字節,DS1307 應答(ACK)
第三步。寫1 字節內存地址(在以下第四步寫入的第一字節將存入到DS1307 內該地址處),DS1307應答。
第四步。寫數據(可寫多個字節,每一字節寫入后DS1307 內部地址計數器加一,DS1307 應答)
第五步.STOP 信號
DS1307 讀操作TWI 被控發送模式
主控器件按如下順序將DS1307 寄存器或內部RAM 數據讀取:
第一步.START 信號
第二步。寫SLA+R(0xd1)字節,DS1307 應答(ACK)
第三步。讀數據(可讀多個字節,讀取數據的DS1307 內部地址由上次寫操作或讀操作決定,讀取每一字節DS1307 內部地址計數器加一,主器件應答,讀取最后一字節時主器件回應一NACK信號)
第四步.STOP 信號
典型應用電路圖
特征
實時時鐘(RTC)計算秒,分鐘,小時,月,月,日的日期周和年份,閏年補償,有效期至2100年
56字節,由電池供電,通用RAM與無限寫操作I2C串行接口可編程方波輸出信號
自動電源失效檢測和切換電路消耗的電池備份超過500nA的少與振蕩器運行模式
可選的工業溫度范圍:-40°C至+ 85°C提供8引腳塑料DIP或SO
美國保險商實驗室(UL)認證
DS1307 C語言程序
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//***************************DS1307調試 *****************************
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//**DS1307實時時鐘芯片地址0xD0 讀0xD1 寫0xD0 *********************
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#include《reg51.h》 //單片機80C51
sbit SCL=P1^1; //串口時鐘信號
sbit SDA=P1^0; //串口數據信號
sbit clock=P1^2; //調試用脈沖輸出信號**************
unsigned char error; //通訊正常error=0x10;超時error=0x11
void delay(int i); //延時子函數
void TimeInitial(); //時鐘初始化子函數
void Start_I2C(); //打開串口子函數
void Stop_I2C (); //關閉串口子函數
void Ack_I2C(); //接受應答信號并判斷是否正常子函數
void SendAck(); //發送應答信號子函數
void SendNotAck(); //發送非應答信號子函數
void Send_I2C (int ch); //向總線上發送一個字節
unsigned int Receive_I2C(); //在總線上接受一個字節
int read_time(int address); //從芯片D1307讀出10為字節 地址1:秒 2:分 3:時 4:星期 5:號 6:月7:年 8 控制字
void write_time(int address,int date); //向芯片D1307 之中地址為address的寄存器寫入數據date 僅為八位字節
void main() //主程序************************************************************
{
TimeInitial(); //時鐘初始化
write_time(0x07,0x10); //向芯片D1307寫入控制字(芯片地址0X07)0x10 控制字:1晶振使能(0有效)4:SOUT方波輸出 7、8:方波頻率編碼
while(1)
{
}
}
void TimeInitial() //時鐘初始化
{
TMOD=0x10; //時鐘選擇方式2 T1時鐘
TH1=0x15;
TL1=0xA0; //定時60ms
EA=1; //中斷準許
ET1=1; //時鐘T1 溢出中斷準許
TR1=1; //啟動時鐘T1
}
//**********************************延時
void delay(int i)
{
int j,h;
for(j=1;j《99;j++)
{
for(h=0;h《i;h++)
;
}
}
//**********************************傳送啟動
void Start_I2C()
{
EA=0; //關閉中斷
SCL=0; //總線放空,以便更改總線數據
delay(1); //延時
SDA=1; //發送I2C總線起始條件的數據信號1以便總線使能時產生下降沿
delay(1); //延時
SCL=1; //發送I2C總線起始條件的時鐘信號
delay(1); //延時
SDA=0; //產生下降沿 總線傳輸開始
delay(1); //延時
SCL=0; //時鐘線從高到低一次跳變,總線放空 準備傳輸數據
}
//**********************************傳送關閉
void Stop_I2C ()
{
SCL=0; //發送I2C總線時鐘信號放空
SDA=0; //發送I2C總線停止條件的數據信號0以便產生上升沿
delay(1); //延時
SCL=1; //時鐘線從低到高一次跳變 總線 使能
delay(1); //延時
SDA=1; //發送I2C總線數據信號產生上升沿 終止傳送
delay(1); //延時
SCL=0; //發送I2C總線時鐘信號放空
delay(1);
SDA=0; //發送I2C總線放空 準備下次動作
EA=1; //傳輸結束開啟中斷
}
//**********************************傳送響應
void Ack_I2C()
{
unsigned char errtime=255; //因故障接收方無ACK,超時值為255。
SDA=1; //數據線升高,以便捕捉相應信號,(相應信號:拉低數據線)
SCL=1; // 主機放出一脈沖,等待捕捉相應信號
error=0x10; //通訊正常(即:接受到了相應信號)為0X10;
while(SDA) //等待捕捉相應信號,信號沒有到來前一直保持循環,信號到來后迅速跳出循環
{
errtime--; //每循環一次,倒計時減一
if(!errtime) //判斷倒計時是否減到了0,即循環了255次,如果減到了0,判定此次通訊未接受到響應信號,傳送失敗
{
Stop_I2C (); //傳送失敗,停止傳送
error=0x11; //傳送結果未傳送失敗0x11
return; //跳出循環
}
}
SCL=0; //無論傳送是否正確,都需放空總線,以備后用
}
//**********************************向總線傳送響應
void SendAck()
{
SDA=0; //數據線保持拉低,時鐘線發生一次從高低的跳變 發送一個應答信號
delay(1);
SCL=1;
delay(1);
SCL=0;
}
//**********************************向總線傳送非響應
void SendNotAck()
{
SDA=1; //數據線保持高,時鐘線發生一次從高低的跳變 沒有應答
delay(1);
SCL=1;
delay(1);
SCL=0;
}
//**********************************向總線傳送字節
void Send_I2C (int ch)
{
int i;
for (i=1;i《=8;i++) //發送八位
{
SCL=0; //總線放空
delay(1); //延時
SDA=(ch&0x80); //根據給定數據,又高位到低位逐步提出字節位,發送到總線上
ch《《=1; //左循環以便輸出下一位
delay(1); //延時
SCL=1; //總線使能,發送總線數據
delay(1); //延時
}
SCL=0; //總線8位傳送完成,總線放空
}
//**********************************向總線讀入字節
unsigned int Receive_I2C()
{
unsigned char i,a;
SDA=1; //不知道為啥,1的時候讀入正確 0的時候讀入全部為0;
for (i=1;i《=8;i++) //讀入八個位
{
a《《=1; // 讀入數據左循環
SCL=0; //總線放空
delay(1);
SCL=1; //時鐘做一次從低到高的跳變 可以接收一位數據
delay(1);
a|=SDA; // 將數據編入變量a
}
SCL=0; //總線放空
return a; //反饋接收到的信息
}
//**********************************向芯片D1307 之中地址為address的寄存器寫入數據date 僅為八位字節
void write_time(int address,int date)
{
Start_I2C(); //啟動總線
Send_I2C (0xD0); //呼叫芯片D1307,并定義為 寫 動作
Ack_I2C(); //等待響應信號
Send_I2C (address); //發送地址
Ack_I2C(); //等待響應信號
Send_I2C (date); //發送數據
Ack_I2C(); //等待響應信號
Stop_I2C (); //停止總線
}
//****************從芯片D1307讀出10為字節 地址1:秒 2:分 3:時 4:星期 5:號 6:月7:年 8 控制字
int read_time(int address)
{
int a[10]; //定義一個數組以便接受數據
int i=1;
Start_I2C(); //啟動傳送
Send_I2C (0xD0); //呼叫芯片D1307,并定義為 寫 動作
Ack_I2C(); //等待響應信號
Send_I2C (0x00); //發送起始地址
Ack_I2C(); //等待響應信號
Stop_I2C (); //關閉總線
Start_I2C(); //啟動總線
Send_I2C (0xD1); //呼叫芯片D1307,并定義為 讀 動作
SendAck(); //發送應答就位,準備接受數據
for(i;i《10;i++)
{
a[i]=Receive_I2C(); //接受自初始地址開始的10個字節 地址1:秒 2:分 3:時 4:星期 5:號 6:月7:年 8 控制字
SendAck(); //每成功接受一位發送一個響應信號 以便接受下一位
}
Stop_I2C (); //接受完成停止
return a[address]; //反饋所需數據
}
void t1(void) interrupt 3 using 0 //T1溢出中斷
{
TH1=0x15;
TL1=0xa0; //重新載入60ms
clock=~clock; //調試用脈沖
P0=read_time(1); //將實時時鐘 秒 送入P0口
}