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1. DS1302简介
1.1 特点
（1）可对秒，分，时，日，周，月，和年进行计数，对于小于 31 天的月，月末的日期自动进行调整，还具有闰年校正的功能；
（2）用于高速数据暂存的 31 字节的非易失性静态 RAM；
（3）时钟可以采用 24 小时格式或带 AM（上 午）/PM（下午）的 12 小时格式；
（4）宽工作电压：2.0V~5.5V；
（5）2.5V时耗小于300nA；
（6）用于时钟或RAM数据读/写的单字节或多字节数据传输方式；
（7）简单的3线接口与单片机通信；
与时钟/RAM 通信仅需 3 根线：
- RST（复位）
- I/O（数据线）
- SCLK（串行时钟）
（8）TTL兼容（Vcc=5V）；
（9）可选地工业温度范围-40℃至85℃；
（10）封装：DIP8和SOP8。
1.2 引脚
| 管脚序号 | 符号 | 功能 |
| 1 | 主用电源 | |
| 2 | X1 | 32.768kHz晶振 |
| 3 | X2 | 32.768kHz晶振 |
| 4 | GND | 地 |
| 5 | RST | 复位 |
| 6 | I/O | 数据输入/输出 |
| 7 | SCLK | 串行时钟输入 |
| 8 | 备用电源 |
1.3 工作原理
如下图，RST 信号有效后，移位寄存器单元会在 SCLK 同步脉冲信号的控制下从 I/O 上串行接收 8 位指令字节，然后将 8 位指令字节进行串并转换并送至 ROM 指令译码单元。由 ROM 指令译码单元对 8 位指令字节进行译码，以决定内部寄存器的地址以及读写状态。然后在接下来的 SCLK 同步脉冲信号的控制下将 8 位数据写进或者读出相应的寄存器。数据传送也可以采用多字节方式，先将 8 位相应的指令字节写入，然后在连续的 SCLK 的脉冲信号同步下，将数据字节连续写入或读出日历/时钟寄存器（或者RAM 单元）。SCLK 脉冲的个数在单字节方式下为 8 加 8，在多字节方式下为 8 加最大可达到 248 的数。
1.4 硬件电路
1.5 时序图
1.5.1 读数据
1.5.2 写数据
2. DS1302使用
每一数据传送由命令字节初始化：
| 有效位 | 作用 |
| MSB（位7） | 必须为逻辑1，如果为0，则禁止写DS1302 |
| RAM/CLK（位6） | 逻辑0：指定时钟/日历数据 逻辑1：指定RAM数据 |
| A4\A3\A2\A1\A0（位1~5） | 指定进行输入或输出特定寄存器 |
| LSB（位0） | 逻辑0：制定进行写操作（输入） 逻辑1：指定进行读操作（输出） |
命令字节总是从最低有效LSB位0开始输入。
通过把 RST 输入驱动至高电平来启动所有的数据传送。
RST 输入有两种功能：
接通控制逻辑：当RST信号被接通时，控制逻辑被激活，允许地址和命令序列被送入移位寄存器。
中止数据传送：RST信号可以在任何时刻中止正在进行的数据传送。
寄存器 0：最高位 CH 是一个时钟停止标志位。停止后为1，正常工作为0。如果 Vcc1 悬空或者是电池没电了，当我们下次重新上电时，读取这一位，那这一位就是 1，我们可以通过这一位判断时钟在单片机系统掉电后是否还正常运行。剩下的 7 位高 3 位是秒的十位，低 4 位是秒的个位。
寄存器 1：最高位未使用，剩下的 7 位中高 3 位是分钟的十位，低 4 位是分钟的个位。
寄存器 2：bit7 是 1 的话代表是 12 小时制，0 代表是 24 小时制；bit6 固定是 0，bit5 在 12 小时制下 0 代表的是上午，1 代表的是下午，在 24 小时制下和 bit4 一起代表了小时的十 位，低 4 位代表的是小时的个位。
寄存器 3：高 2 位固定是 0，bit5 和 bit4 是日期的十位，低 4 位是日期的个位。
寄存器 4：高 3 位固定是 0，bit4 是月的十位，低 4 位是月的个位。
寄存器 5：高 5 位固定是 0，低 3 位代表了星期。
寄存器 6：高 4 位代表了年的十位，低 4 位代表了年的个位。请特别注意，这里的 00～ 99 指的是 2000 年～2099 年。
寄存器 7：最高位一个写保护位，如果这一位是 1，那么是禁止给任何其它寄存器或者 那 31 个字节的 RAM 写数据的。因此在写数据之前，这一位必须先写成 0。
3. 代码编写
3.1 时钟初始化
DS1302写入和读取时分秒的地址命令“秒分时日月周年”，最低位读写位：
uint8_t READ_RTC_ADDR[7] = {0x81, 0x83, 0x85, 0x87, 0x89, 0x8b, 0x8d};
uint8_t WRITE_RTC_ADDR[7] = {0x80, 0x82, 0x84, 0x86, 0x88, 0x8a, 0x8c};DS1302时钟初始化2013年1月1日星期二12点00分00秒，存储顺序“秒分时日月周年”，存储格式为BCD码：
uint8_t TIME[7] = {0x00, 0x47, 0x21, 0x29, 0x3, 0x03, 0x23};3.2 单片机引脚配置
配置成推挽输出模式：
void DS1302_OUT_GPIO_INIT(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1| GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}数据引脚配置成上拉输入模式：
void DS1302_IN_GPIO_INIT(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}引脚宏定义：
#define DSIO_H GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0)
#define DSIO_L GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0)
#define RST_H GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1)
#define RST_L GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1)
#define SCLK_H GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2)
#define SCLK_L GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2)
#define GET_DSIO GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)3.3 DS1302写操作配置
void Ds1302Write(uint8_t addr, uint8_t dat)
{
uint8_t n;
DS1302_OUT_GPIO_INIT();
RST_L;
Delay1us();//加个1us的延时
SCLK_L;//先将SCLK置低电平。
Delay1us();
RST_H; //然后将RST(CE)置高电平。
Delay1us();
for (n=0; n<8; n++)//开始传送八位地址命令
{
if(addr & 0x01)
{
DSIO_H;//数据从低位开始传送
}
else
{
DSIO_L;
}
addr >>= 1;
SCLK_H;//数据在上升沿时，DS1302读取数据
Delay1us();
SCLK_L;
Delay1us();
}
for (n=0; n<8; n++)//写入8位数据
{
if(dat & 0x01)
{
DSIO_H;//数据从低位开始传送
}
else
{
DSIO_L;
}
dat >>= 1;
SCLK_H;//数据在上升沿时，DS1302读取数据
Delay1us();
SCLK_L;
Delay1us();
}
RST_L;//传送数据结束
Delay1us();
}3.4 DS1302读操作配置
uint8_t Ds1302Read(uint8_t addr)
{
uint8_t n,dat,dat1;
RST_L;
Delay1us();
SCLK_L;//先将SCLK置低电平。
Delay1us();
RST_H;//然后将RST(CE)置高电平。
Delay1us();
for(n=0; n<8; n++)//开始传送八位地址命令
{
if(addr & 0x01)
{
DSIO_H;//数据从低位开始传送
}
else
{
DSIO_L;
}
addr >>= 1;
SCLK_H;//数据在上升沿时，DS1302读取数据
Delay1us();
SCLK_L;//DS1302下降沿时，放置数据
Delay1us();
}
Delay1us();
DS1302_IN_GPIO_INIT();
for(n=0; n<8; n++)//读取8位数据
{
dat1 = GET_DSIO;//从最低位开始接收
dat = (dat>>1) | (dat1<<7);
SCLK_H;
Delay1us();
SCLK_L;//DS1302下降沿时，放置数据
Delay1us();
}
DS1302_OUT_GPIO_INIT();
RST_L;
Delay1us(); //以下为DS1302复位的稳定时间,必须的。
SCLK_H;
Delay1us();
DSIO_L;
Delay1us();
DSIO_H;
Delay1us();
return dat;
}3.5 初始化DS1302
void Ds1302Init(void)
{
uint8_t n;
Ds1302Write(0x8E,0X00); //禁止写保护，就是关闭写保护功能
for (n=0; n<7; n++)//写入7个字节的时钟信号：分秒时日月周年
{
Ds1302Write(WRITE_RTC_ADDR[n],TIME[n]);
}
Ds1302Write(0x8E,0x80); //打开写保护功能
}3.6 读取时钟信息
void Ds1302ReadTime(void)
{
uint8_t n;
for (n=0; n<7; n++)//读取7个字节的时钟信号：分秒时日月周年
{
TIME[n] = Ds1302Read(READ_RTC_ADDR[n]);
}
}
