利用DS1302和ATMEGA48芯片设计了定时控制系统
发布时间:2008/9/23 0:00:00 访问次数:553
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。
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。
图1 atmega48与ds1302的电路连接
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 portd,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 portd,6 ;sclk
rds1: cbi portd,6 ;sclk 下降沿读取数据
nop
in r16,pind ;从cpu i/o读取数据
nop
sbi portd,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- portx、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,portx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 portd,7 ;假设调用子程序以前已经保持rst为高
wds: ldi r24,8
wds1: cbi portd,6 ;sclk
in r16,portd ;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 portd,r16 ;写数据到portd(r16.5->portd.5)
sbi portd,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 h
ldi 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 portd,7
cbi portd,6
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。
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。
图1 atmega48与ds1302的电路连接
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 portd,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 portd,6 ;sclk
rds1: cbi portd,6 ;sclk 下降沿读取数据
nop
in r16,pind ;从cpu i/o读取数据
nop
sbi portd,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- portx、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,portx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 portd,7 ;假设调用子程序以前已经保持rst为高
wds: ldi r24,8
wds1: cbi portd,6 ;sclk
in r16,portd ;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 portd,r16 ;写数据到portd(r16.5->portd.5)
sbi portd,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 h
ldi 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 portd,7
cbi portd,6