atmel公司的atmega48是一款高性能、低功耗的8 位avr微处理器，使用先进的risc 结构，大多数指令的执行时间为单个时钟周期，所以运算速度更快。两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器；一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器；具有独立振荡器的实时计数器rtc；六通道pwm；8路10 位adc(tqfp 与mlf 封装)[ 6路10 位adc( pdip 封装)]；可编程的串行usart 接口；可工作于主机/ 从机模式的spi 串行接口；面向字节的两线串行接口；具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器；片内模拟比较器；引脚电平变化可引发中断及唤醒mcu等。
其具有的下面特点无论从编程、自编程和加密等方面都给用户提供了很大的方便。4k字节的系统内可擦写10,000 次的可编程flash；具有独立锁定位的可选boot 代码区，通过片上boot程序实现系统内编程；256字节的擦写100,000 次的eeprom；512字节的片内sram，可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密。maxim公司的8脚串行实时时钟日历芯片ds1302，体积小、与单片机接口简单、工作电压范围宽(2.5~5.5v)、功耗低、接口容易、占用cpu i/o口线少、可对时钟芯片备份电池进行涓流充电等特点。所以应用方便，被很多设计者所青睐。
maxim公司的8脚串行实时时钟日历芯片ds1302，体积小、与单片机接口简单、工作电压范围宽(2.5~5.5v)、功耗低、接口容易、占用cpu i/o口线少、可对时钟芯片备份电池进行涓流充电等特点。所以应用方便，被很多设计者所青睐。
图1 atmega48与ds1302的电路连接
笔者利用这两种芯片，设计了实时时钟，实时数据采集和定时控制系统。现就ds1302与atmega48的应用介绍给大家。
由于atmega48有可选的内部振荡器，所以只需接通电源即可；ds1302需要一个32768hz的晶振，和一个备用电池。可以看出结构很简单(由于本文只介绍atmega48和ds1302的应用，所以其余的显示电路和数据采集电路均省略。)。
atmega48与ds1302的通讯程序(asm)
图2 ds1302的时序
图3 ds1302充电原理图
ds1302的时序如图2。
根据时序图，给出下面的读/写程序：
读出数据子程序如下： ;sbi ptd,7 ;假设调用子程序以前已经保持rst为高rds: clr r17 ;将取到的数据保存到r17中 ldi r24,8 sbi ptd,6 ;sclkrds1: cbi ptd,6 ;sclk 下降沿读取数据 nop in r16,pind ;从cpu i/o读取数据 nop sbi ptd,6 ;sclk bst r16,5 ;复制pind.5到t lsr r17 bld r17,7 ;复制t到r17.7 dec r24 cpi r24,0 brne rds1 ret
注： atmega48 i/o口有三个寄存器分别是：数据寄存器- ptx、数据方向寄存器- ddrx 和端口输入引脚- pinx。i/o作为数据输入使用时，读取数据命令应为 in rd,pinx，如果使用in rd,ptx则读取到的是i/o口的状态，尽管将ddrx设置成数据输入。特别注意的是，读取软件赋予引脚电平和执行读取指令in 之间至少有一个时钟周期的间隔，文中用nop间隔。
写入数据(命令/地址)子程序如下： ;ldi r17,data ;假设要写入的数据已经存放到r17中 ;sbi ptd,7 ;假设调用子程序以前已经保持rst为高wds: ldi r24,8wds1: cbi ptd,6 ;sclk in r16,ptd ;读入d口状态 bst r17,0 ;将r17.0复制到t bld r16,5 ;将t复制到r16.5 nop out ptd,r16 ;写数据到ptd(r16.5->ptd.5) sbi ptd,6 ;sclk lsr r17 dec r24 cpi r24,0 brne wds1 ret
关于命令字节的说明。ds1302命令字节由8位组成，bit 0 为1时，读取数据，为0时写入数据。bit 1-5 为地址。bit 6 为1时指向31个ram，为0 时指向时钟寄存器。bit 7 必须为1，为0时将使ds1302停止。ds1302的控制寄存器的第七位是写保护位，所以在写入数据前应该将其关闭，并在写数据完毕后将其使能。下面是一段完整的设置分的程序。......ldi r19,0x43 ;假设当前时间为43分，ds1302时间寄存器保存的数据为10进制数十六进制存储。ldi r18,0x82 ;写分 命令ldi r27,0x00 ;x hldi r26,19 ;x l 在这里使用间接寻址，所以只需改变r19的数据即可。......write_ds1302: cbi ptd,7 cbi ptd,6 sbi ptd,7 ldi r17,0x8e ;控制寄存器en_write rcall wds ldi r17,0 ;写操作前wp=0 rcall wds mov r17,r18 ;写秒 分 时 日 月 星期 年 地址 rcall wds ld r17,x ;写秒 分 时 日 月 星期 年(r19中的数据) rcall wds cbi ptd,7 cbi ptd,6 sbi ptd,7 ldi r17,0x8e ;控制寄存器un_en_write rcall wds ldi r17,0x80 ;写操作前wp=1 rcall wds cbi ptd,7 ret
同样，下面给出了一个完整的读取分的程序ldi r18,0x83 ;读分 命令ldi r27,0x00 ;x hldi r26,19 ;x l 将取到的数据存储到r19中。read_ds1302: cbi ptd,7 cbi ptd,6 sbi ptd,7 mov r17,r18 ;写秒 分 时 日 月 星期 年 地址 rcall wds rcall rds st x,r17 ; 保存数据到r19 cbi ptd,7 ret
整合写和读分的程序，改变r18的内容就可以实现“秒、分、时、日、月、星期、年”的读写，写操作时只需改变r19的内容就可以将新的数据写入，读操作时直接读取r19的内容即可。也可以通过此程序直接来对31个ram进行数据读取。
ds1302的充电功能
ds1302的涓流充电功能也是非常方便的，同时又是其非常重要的一个功能，所以简单介绍一下其使用。其原理框图如图3。
ds1302 有一个单独的寄存器控制涓流充电。bit7:bit4是涓流充电功能的选择器，只有当它们被设置成1010才能够将其使能。使用ds(bit3和 bit2)可以在一个和两个二极管之间选择；使用rs(bit1和bit0)可以选择两个电源(vcc1和vcc2)之间的电阻，这两个选择器共同使用来帮助您得到所需要的电流。
来源:阴雨
