DS1302芯片引脚图_功能参数_工作原理
DS1302是一款RTC实时时钟，能够计算秒、分、时、日期、月、星期和年，最高可达2100。内部包含闰年补偿。静态RAM DS1302为31字节。简单的串行SPI接口使DS1302能够与任何具有SPI通信接口的微处理器或微控制器进行通信和交互。时间指示有两种形式，即24小时格式或带有AM/PM指示的12小时格式。
DS1302芯片运行功耗非常低，数据和时钟信息的保留最多仅需要1μW。同步串行通信用于连接该RTC芯片带有微处理器。RST（复位）、I/O（数据线）和SCLK（串行时钟）是与DS1302通信所需的三个端子。单字节或多字节模式用于向时钟或RAM传输数据或从时钟或RAM传输数据。
规格参数
| 参数 | 属性值 |
|---|---|
| 输入漏电流（μA） | 500 |
| I/O 泄漏 (µA) | 500 |
| 有功电源电流 – 振荡器启用 (mA) | 0.4 |
| 计时电流 – 振荡器启用 (µA) | 0.3-1.0 |
| 待机电流-振荡器禁用 (nA) | 100-200 |
| 涓流充电电阻 – R1 (kΩ) | 2 |
| 涓流充电电阻 – R2 (kΩ) | 4 |
| 涓流充电电阻 – R3 (kΩ) | 8 |
| 涓流充电二极管压降 (V) | 0.7 |
| 输入电容（pF） | 10 |
| 输入/输出电容（pF） | 15 |
| 数据到 CLK 设置 Vcc=2V (ns) | 200 |
| 数据到 CLK 设置 Vcc=5V (ns) | 50 |
| CLK 至数据保持 Vcc=2V (ns) | 280 |
| CLK 至数据保持 Vcc=5V (ns) | 70 |
| CLK到数据延迟Vcc=2V (ns) | 800 |
| CLK到数据延迟Vcc=5V (ns) | 200 |
| CLK低电平时间Vcc=2V (ns) | 1000 |
| CLK低电平时间Vcc=5V (ns) | 250 |
| CLK高电平时间Vcc=2V (ns) | 1000 |
| CLK高电平时间Vcc=5V (ns) | 250 |
| CLK频率Vcc=2V（MHz） | 0.5 |
| CLK频率Vcc=5V（MHz） | 2 |
| CLK上升和下降Vcc=2V(ns) | 2000 |
| CLK上升和下降Vcc=5V（ns） | 500 |
| CE至CLK设置 Vcc=2V (µs) | 4 |
| CE至CLK设置 Vcc=5V (µs) | 1 |
| CLK到CE保持 Vcc=2V (ns) | 240 |
| CLK到CE保持 Vcc=5V (ns) | 60 |
| CE不活动时间 Vcc=2V (µs) | 4 |
| CE不活动时间 Vcc=5V (µs) | 1 |
| CE 至I/O高阻抗 Vcc=2V (ns) | 280 |
| CE 至I/O高阻抗 Vcc=5V (ns) | 70 |
| SCLK至 I/O高阻抗 Vcc=2V (ns) | 280 |
| SCLK到 I/O高阻抗 Vcc=5V (ns) | 70 |
引脚配置
DS1302可用作8引脚IC，其引脚配置如下图所示：
引脚配置详细信息
PIN
功能描述
1（Power Supply- ）
该引脚用于连接主电源。VCC1连接到一个电源，如果主电源不存在或不工作，该电源将充当备用电源。DS1302实际上在两者中的任何一个上运行，即VCC1或VCC2 ，具体取决于较高者的幅度。如果VCC2 >VCC1 + 2，则VCC2充当主电源。如果VCC2 < V CC1 + 2 ，则VCC1作为电源。
2（Oscillator Connection-X1）
用于连接振荡频率为32.768kHz的标准石英晶体。为了合并值为32.768kHz的外部振荡器，X1 连接到振荡器，同时X2保持开路/浮动。
3（Oscillator Connection-X2）
4（Ground-GND）
该引脚用于接地。
5（Reset- RST）
该引脚也称为CE，读或写期间该引脚的输入应为高电平。
6（Data line-I/O）
这是输入推挽输出，只要通过三线SPI接口进行通信，它本质上是双向的。
7（Synchronizing Clock-SCLK）
该引脚用于同步串行接口的数据。
8（Power Supply-）
该引脚连接到可充电的能源，这适用于使用涓流充电的系统。备用电池正常连接。
原理框图
DS1302以移位寄存器、控制逻辑、振荡器、实时时钟和RAM为主要组成部分，通过SPI串行通信进行计时。相应的框图如下图所示：
单字节读取/写入
时序图：读取/写入数据传输
应用示例
DS1302的典型应用示例如下图所示：
晶体振荡器连接在引脚X1和X2之间。电源连接到VCC2和VCC1。DS1302 实际上可以在VCC2和VCC1两者中的任何一个上运行，具体取决于较高者的大小。如果VCC2 >V CC1 + 2，则VCC2充当主电源。如果VCC2<VCC1 + 2，VCC1作为电源。4引脚接地。串行通信通过引脚4、5和6进行，如上图所示。
每个数据传输都以命令字节开始。如果此MSB位数7为1，则对DS1302的写入被启用，并且如果其逻辑0对DS1302中的写入被禁用。位6上的0零逻辑确定时钟或日历数据，而逻辑显示RAM数据。比特数1至5表示要输入或输出的数据寄存器。位0处的逻辑0，即LSB表示写入操作，逻辑1表示读取操作。这被描述为：
与Arduino的接口
下面将看到一个RTC芯片与Arduino Uno连接的示例，这里需要一个外部晶体和一个锂电池来使用该IC。市场上有许多RTC 模块，而不是单独购买该IC 。你可以购买DS1302 RTC 模块。模块图片如下所示：
负载电容匹配
众所周知，DS1302 时钟的产生基于外接的晶体振荡器，振荡器的频率为32.768kHz。该晶振通过引脚X1、X2直接连接至DS1302。DS1302是依靠外部晶振与其内部的电容配合来产生时钟脉冲的。 由于该在芯片本身已经集成了6pF的电容，所以为了获得稳定可靠的时钟，必须选用具有6pF负载电容的晶振。 然而有些朋友在选用晶振时仅仅注意了晶振的额定频率值，而忽视了晶振的 负载电容大小，甚至连许多经销商也不能提供所售晶振的负载电容。
因此，即使在 使用中选用了符合32.768kHz的晶振，但如果该晶振的负载电容与DS1302提供的6pF不一致时，就会影响晶振的起振或导致振荡频率的偏移，出现停止计时等问题。
利用辅助电容实现负载匹配
当所选的晶振负载电容不是6pF时，可以采用增加辅助电容的方法提 高或降低DS1302振荡器的电容性负载，使之与晶体所需的电容值匹配。
如果已知 晶体的负载电容为CI，若CI<6pF，则可以增加一个并联电容CS以产生所需的总负载电容CI，即CI=6pF+CS；若CI>6pF，则可以在晶体的一端增加一个串联电容CS, 以产生所需的负载电容CI，即1/CI=1/6pF+1/CS。通过计算即可得出应增加的辅助电容大小：
在使用前对晶体的负载电容并不知道的情况下，通过测定晶体振荡频率的 方法可以确定该晶体的负载电容
对于晶体振荡器来说，其振荡频率与负载电容之间的关系是确定的。以DS1302使用的32.768kHz晶振为例。当它工作于所要求的负载电容时，能较准确地产生 32.768kHz的频率；当它的负载电容小于6pF时，其振荡频率会正向偏移；当它的负载电容大于6pF时，其振荡频率就会负向偏移。
因此，对于未知负载电容的晶体应首先采用实验的方法，在其两端加入辅助电容使晶体起振，然后用 频率计测出振荡频率。若测得频率大于32.768kHz，说明负载电容偏小；若测得频率小于32.768kHz，说明负载电容偏大。对辅助电容逐步调整，最终使振荡频率尽可能接近32768Hz，则此时晶体端所接负载电容的总和就是适合该晶体的负载电容。
晶振的典型PC板布局
应用领域
DS1302的应用包括现实生活中各种模块的集成数字时钟/定时器。
DS1302RTC的其它等效IC型号包括：DS1307、DS3231、DS3232。
总结
DS1302是一款集成电路芯片，用作实时时钟（RTC，Real-Time Clock）模块， 芯片内部集成了电池备份电源，即使主电源断开，也能保持时间和日期计数，并且是能够持续跟踪年、月、日、小时、分钟和秒，提供准确的时间和日期信息。
DS1302被广泛应用于嵌入式系统中，例如家用电器、工业控制设备、自动售货机等，以提供准确的时间戳和时间计数功能。
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