Microhead - FOTOGALERIE

Elektronika

 Obsluha zdroje reálného času DS1302 mikroprocesorem ATMEGA8

Zdroj reálného času patří k nezbytným periferiím mikroprocesorových obvodů při realizaci rozmanitých zapojení, která zaznamenávají čas. Na trhu je nepřeberné množství těchto obvodů, které se liší provedením a cenou.

testovací zapojení s DS1302

Dle provedení lze RTC rozdělit takto:

vnitřní nebo externí krystal
vnitřní nebo externí záložní baterie
výstup pro probouzení mikroprocesoru

Dle zapojení do obvodu:

sériové připojení pomocí 1wire, I2C nebo 3 wire sběrnice
paralelní připojení

Pro svoji konstrukci jsem zvolil obvod reálného času od firmy Dallas. Tyto obvody sice nemají vnitřní baterii, ani krystal, za to však mají srozumitelné ovládání (i když se to na první pohled z datasheetu nezdá) a využívají minimální počet pinů pro komunikaci s mikroprocesorem. Základním obvodem je DS1302, jehož rozbor komunikace bude popsán níže. Obvod DS1302 komunikuje s mikroprocesorem po třech vodičích. Signál RESET aktivuje komunikaci s DS1302, signál SCLK potvrzuje platná data a nakonec signál SDATA, který data přijímá, ale i odesílá. Komunikace je dvoubytová. Nejprve se odešle příkazový byte a následně se odešle byte s daty, nebo přijme byte s daty. MSB bit příkazového bytu je vždy log. 1, jinak by nešlo do obvodu zapisovat.

Příkazový byte slouží jak pro čtení tak zápis z DS1302. Obvod DS1302 je rovněž vybaven pamětí EEPROM s 31 paměťovými místy, více informací v datasheetu. Data se posílají od méně významného bitu po nejdůležitější(od LSB po MSB), tedy bit 0, 1, 2...

Příkazový byte je v prvních dvou sloupcích tabulky. Je vymyšlen tak, aby vždy MSB bit příkazového bytu byl v logické 1. V dalších sloupcích jsou popsána data, která se odesílají, respektive přijímají po odeslání příkazového bytu. Za zmínku stojí bit 7 (WP - Write Protect) z bytu 0x8E, který je třeba před jakoukoliv komunikací vynulovat, aby bylo možné do DS1302 zapisovat. Dále pak bit 7 (12/24) pro byty 0x85 a 0x84 nastavíme rovněž do 0, neboť používáme 24 hodinový cyklus. Obvod umožňuje i zadání dne v týdnu. To však v ukázkových rutinách není aplikováno, aby nedocházelo ke kolizi mezi datem a dnem v týdnu. Vždy je dobré zadat jen datum, den v týdnu si už DS1302 určí sám.

Před samotným zahájením přenosu je třeba aktivovat linku RESET. Dále pak odesíláme command byte tak, že nastavíme linku SDA do potřebné logické úrovně a následně aktivujeme puls na lince SCLK. Náběžná hrana tohoto pulsu potvrzuje platná data. Přenos se ukončí shozením signálu RESET do logické úrovně 0.

Čtení z obvodu DS1302 je trochu složitější. Aktivace linky RESET a odeslání příkazového bytu je stejné jako v případě zápisu do obvodu DS1302. Ovšem první sestupná hrana z posledního pulsu potvrzuje platná data na lince SDA. Tato data jsou platná po celou dobu signálu SCLK v logické úrovni 0. Po náběžné hraně signálu SCLK přejde SDA do stavu vysoké impedance, čímž hodnota napětí "plave". Při další sestupné hraně se potvrzují nová platná data. Přenos se ukončí shozením signálu RESET do logické úrovně 0. Reálné průběhy z osciloskopu jsou na dalších obrázcích.


průběh zápisu dat do DS1302	průběh čtení dat z DS1302

Příklad rutin pro komunikaci s DS1302:

1) init_DS1302 ... nastaví komunikační linky do klidového stavu

2) imp_DS1302 ... vytváří hodinový puls na výstup SCLK

3) read_DS1302 ... načte obsah z jedné adresy DS1302 a vrátí data

4) write_DS1302 ... zapíše data na určitou adresu do DS1302

void init_DS1302()
{
    SCLK_M = 1; //nastavit jako vystup
    RESET_M = 1;
    SDA_M = 1;
    SCLK = 0; // klidovy stav log 0
    RESET = 0;
    SDO = 0;
}

void imp_DS1302()
{
    delay_us (5); SCLK = 1; delay_us (5); SCLK = 0; delay_us (5);
}

unsigned char read_DS1302 (unsigned char adresa)
{
    unsigned char cc1, data;
    init_DS1302();
    data=0;
    RESET = 1; // aktivovat linku, zahajit prenos
    for (cc1=0; cc1<8; cc1++) // prenos command BYTE
      {
        if ((adresa&0x01) == 1) SDO = 1;
          else SDO = 0;
        adresa = adresa >> 1; // posunout o jeden bit vpravo
        imp_DS1302();
      }
    SDA_M = 0; // nastavit linku SDA jako vstup
    data = 0;
    for (cc1=0; cc1<8;cc1++) // prenos data
      {
        SCLK = 0;
        delay_us(2);
        data = data >>1;
        if (SDI == 1) data=data|0x80;
          else data = data|0x00;
        imp_DS1302();
       }
    SDO =0; // ukonceni komunikace
    RESET =0;
    return data;
}

write_DS1302 (unsigned char adresa, unsigned char data)
{
    unsigned char cc1;
    init_DS1302();
    RESET = 1; // aktivovat linku, zahajit prenos
    for (cc1=0; cc1<8; cc1++) // prenos command BYTE
      {
        if ((adresa&0x01) == 1) SDO = 1;
           else SDO = 0;
        adresa = adresa >> 1; // posunout o jeden bit vpravo
        imp_DS1302();
      }
    for (cc1=0; cc1<8;cc1++) // prenos dat
      {
        if ((data&0x01) == 1) SDO = 1;
        else SDO = 0;
        data = data >> 1; // posunout o jeden bit vpravo
        imp_DS1302();
      }
    SDO =0;
    RESET =0;
}
stáhnout zdrojový kód