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          基于DS1302時鐘芯片與DSP芯片TMS320F2812的實時鐘解決方案

          來源: elecfans
          2021-10-15
          類別:消費電子
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          文章創建人 拍明芯城

          原標題:基于DS1302與DSP的實時鐘解決方案

            嵌入式設備多工作于實時環境,所以需要時鐘系統用以記錄事件發生的時刻,并及時將采集的數據和事件發生時問通知上位機,以便于及時采取相應應急措施,所以時鐘芯片對嵌入式設備是必不可少的。本文分析了串行時鐘芯片DS1302與數字信號處理器的硬件接口,并介紹了TMS320F2812通過模擬時序的方法實現對DS1302的讀寫,該方法可應用于其它串行器件與DSP的接口程序設計中。

            1.DS1302介紹

            DS1302是一種高性能低功耗,帶RAM的串行實時鐘芯片。具有接El線數少、體積小、有掉電保護功能、結果緊湊等優點。由于接口簡單操作方便所以容易與微控制、DSP接El,還可以存儲一些重要參數。

            1.1主要功能介紹

            1.2內部功能框圖

            DS1302的內部功能框圖如圖1所示:

            

          o4YBAGAOlleATYiLAACvXmFHWWc931.png


            圖1 DS1302內部功能框圖

            1.3引腳功能

            DSI302的SO1C封裝引腳排列如圖2所示。引腳功能如下:Xl,X2引腳接32.768KHz晶振;GEN地;I/O數據輸入輸出;RST復位;SCLK串行時鐘輸入引腳;Vccl,vCC2電源引腳。

            

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            圖2 DS1302引腳排列

            

          pIYBAGAOlmOANA_VAABEOlitB7w504.png


            對DS1302的每次操作必須以命令字節開始,命令字節結果如表1所示。位7必須是邏輯1,若該位是0,則禁止操作DSI302,位6為0時選擇實時時鐘/日歷數據,位6為1時選擇RAM數據,位5—1選擇操作的寄存器,位0為1時進行讀操作,為0時進行寫操作。

            2.DSI302與F2812的接線

            2.1硬件連線

            DS1302與F2812的硬件連線如圖3所示。

            

          pIYBAGAOlmmAPtsGAAA2vm6cbBI610.png


            圖3 F2812與DS1302的接線圖

            由于F2812為3.3V器件,為了接口電平的匹配DS1302的供電電壓也必須為3.3V。所以DS1302的VCC2接3.3V,VCC1接3V電池。這樣需要開啟DS1302的慢速充電功能在開機時可對電池進行充電。

            2.2軟件讀寫是序

            寫保護寄存器的位7是寫保護位。開始7位(位0—6)置為零。在對時鐘或RAM進行寫操作之前,位7必須為零。當它為高電平時,寫保護位防止對任何其它寄存器進行寫操作。

            通過把RESET引腳驅動至高電平來啟動的數據傳送。數據輸入時,在時鐘的上升沿數據必須有效,而數據位在時鐘的下降沿輸出。如果RST輸入為低電平,那么所有的數據傳送中止且I/O引腳變為高阻抗狀態。上電時,在VCC≥2.5伏之前,RST必須為邏輯0。此外,當把RST驅動至邏輯1的狀態時,SCLK必須為邏輯0。輸入讀命令字節8個時鐘周期之后,在后面8個時鐘周期的下降沿數據被送出,第一個數據位被送出發生在寫命令字節最后一位的第一個下降沿;輸入寫命令字節8個時鐘周期之后,在后面8個時鐘周期的上升沿輸入數據,若有額外的周期DS1302不予理睬。時序圖如圖4所示。

            

          o4YBAGAOlm-AWzUVAABhB4iXSoA900.png


            圖4 DS1302的時序圖

            3.TMS320F2812引腳的設置

            由于使用的是模擬時序的方法讀寫DSI302,所以TMS320F2812的相應引腳要設置成通用數字I/O方式,在這種方式下TMS320F2812提供了寄存器GPxSET(x代表某個I/O口)來設置每個I/O引腳信號,用GPxCLEAR寄存器來清除每個I/O信號。通過GPxDAT寄存器讀寫每個I/O引腳信號。GPxMUX寄存器為外設和I/O引腳設置寄存器。當把相應位設置為1時為外設引腳。設置為0時為I/O引腳。在下面的讀寫示例中引腳設置如下:

            

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            結束語

            本文總結了串行時鐘芯片DS1302與DSP的接口設計,總而言之串行時鐘片DS1302價格低,體積小,采用3線接口,在嵌入式系統巾使用靈活方便,是一種比較好的實時鐘解決方案。


          責任編輯:David

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