15.6 DS1302通信时序介绍

2024-01-17 18:18
文章标签 介绍 通信 时序 ds1302 15.6

本文主要是介绍15.6 DS1302通信时序介绍,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

DS1302 我们前边也有提起过,是三根线,分别是 CE、I/O 和 SCLK,其中 CE 是使能线,SCLK 是时钟线,I/O 是数据线。前边我们介绍过了 SPI 通信,同学们发现没发现,这个 DS1302的通信线定义和 SPI 怎么这么像呢?

事实上,DS1302 的通信是 SPI 的变异种类,它用了 SPI 的通信时序,但是通信的时候没有完全按照 SPI 的规则来,下面我们一点点解剖 DS1302 的变异 SPI 通信方式。先看一下单字节写入操作,如图 15-11 所示。
图 15-11  DS1302 单字节写操作
图 15-11  DS1302 单字节写操作

然后我们再对比一下 CPOL=0/CPHA=0 情况下的 SPI 的操作时序,如图 15-12 所示。
图 15-12  CPOL=0/CPHA=0 通信时序
图 15-12  CPOL=0/CPHA=0 通信时序


图 15-11 和图 15-12 的通信时序,其中 CE 和 SSEL 的使能控制是反的,对于通信写数据,都是在 SCK 的上升沿,从机进行采样,下降沿的时候,主机发送数据。DS1302 的时序里,单片机要预先写一个字节指令,指明要写入的寄存器的地址以及后续的操作是写操作,然后再写入一个字节的数据。

对于单字节读操作,我就不做对比了,把 DS1302 的时序图贴出来,大家自己看一下即可,如图 15-13 所示。
图 15-13  DS1302 单字节读操作
图 15-13  DS1302 单字节读操作

读操作有两处需要特别注意的地方。第一,DS1302 的时序图上的箭头都是针对 DS1302来说的,因此读操作的时候,先写第一个字节指令,上升沿的时候 DS1302 来锁存数据,下降沿我们用单片机发送数据。到了第二个字数据,由于我们这个时序过程相当于CPOL=0/CPHA=0,前沿发送数据,后沿读取数据,第二个字节是 DS1302 下降沿输出数据,我们的单片机上升沿来读取,因此箭头从 DS1302 角度来说,出现在了下降沿。

第二个需要注意的地方就是,我们的单片机没有标准的 SPI 接口,和 I2C 一样需要用 IO口来模拟通信过程。在读 DS1302 的时候,理论上 SPI 是上升沿读取,但是程序是用 IO 口模拟的,所以数据的读取和时钟沿的变化不可能同时了,必然就有一个先后顺序。通过实验发现,如果先读取 IO 线上的数据,再拉高 SCLK 产生上升沿,那么读到的数据一定是正确的,而颠倒顺序后数据就有可能出错。这个问题产生的原因还是在于 DS1302 的通信协议与标准SPI 协议存在的差异造成的,如果是标准 SPI 的数据线,数据会一直保持到下一个周期的下降沿才会变化,所以读取数据和上升沿的先后顺序就无所谓了;但 DS1302 的 IO 线会在时钟上升沿后被 DS1302 释放,也就是撤销强推挽输出变为弱下拉状态,而此时在 51 单片机引脚内部上拉的作用下,IO 线上的实际电平会慢慢上升,从而导致在上升沿产生后再读取 IO 数据的话就可能会出错。因此这里的程序我们按照先读取 IO 数据,再拉高 SCLK 产生上升沿的顺序。

下面我们就写一个程序,先将 2013 年 10 月 8 号星期二 12 点 30 分 00 秒这个时间写到DS1302 内部,让 DS1302 正常运行,然后再不停的读取 DS1302 的当前时间,并显示在我们的液晶屏上。
/***************************Lcd1602.c 文件程序源代码*****************************/
(此处省略,可参考之前章节的代码)
纯文本新窗口
   
  1. /*****************************main.c 文件程序源代码******************************/
  2. #include <reg52.h>
  3. sbit DS1302_CE = P1^7;
  4. sbit DS1302_CK = P3^5;
  5. sbit DS1302_IO = P3^4;
  6. bit flag200ms = 0; //200ms 定时标志
  7. unsigned char T0RH = 0; //T0 重载值的高字节
  8. unsigned char T0RL = 0; //T0 重载值的低字节
  9. void ConfigTimer0(unsigned int ms);
  10. void InitDS1302();
  11. unsigned char DS1302SingleRead(unsigned char reg);
  12. extern void InitLcd1602();
  13. extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str);
  14. void main(){
  15. unsigned char i;
  16. unsigned char psec=0xAA; //秒备份,初值 AA 确保首次读取时间后会刷新显示
  17. unsigned char time

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