简介这一节，我将给大家讲解实时时钟部分的内容，我在黑金板上用的实时时钟芯片是DS1302,这块芯片很常见，性价比也很高。

我们主要来讲如何在NIOS中实现其功能，所以DS1302功能介绍我简单概括一下，有问题的百度一下就都知道了。

DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电实时时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，仅需要三根线：RES(复位)，I/O(数据线)，SCLK（串行时钟）。

时钟/RAM 的读/写数据以一个字节或多达31 个字节的字符组方式通信DS1302 工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。

下面看一下电路图吧，下图所示，很简单，三根线就可以搞定了。

硬件开发首先，我们需要在软核中构建三个PIO模块，方法跟以前讲的一样。

需要注意的是RTC_DATA这个PIO，在构建的过程中，我们将其选择为双向的IO口，因为它是数据线，既要输入也需要输出，如下图所示，红圈处就是我们需要注意的地方，其他两个IO口设置为仅输出。

看看构建好以后的样子吧，如下图是所示接下来就是自动分配地址，中断，然后开始编译，等待……回到Quartus后，分配引脚，还是需要注意数据线，也是双向的，分配引脚的时候，要构建双向引脚（bidir），如下图所示。

都设置好以后，我们运行TCL脚本文件，然后开始编译，又是等待……软件开发编译好后，我们打开NIOS II IDE，首先，还是需要编译一下，CTRL+b，编译之后，我们看看system.h有什么变化。

观察后可以看出，里面对了，RTC部分的代码，如下表所示，#define RTC_DATA_NAME "/dev/RTC_DATA"#define RTC_DATA_TYPE "altera_avalon_pio"#define RTC_DATA_BASE 0x00201030……/** RTC_SCLK configuration**/#define RTC_SCLK_NAME "/dev/RTC_SCLK"#define RTC_SCLK_TYPE "altera_avalon_pio"#define RTC_SCLK_BASE 0x00201040……/** RTC_nRST configuration**/#define RTC_NRST_NAME "/dev/RTC_nRST"#define RTC_NRST_TYPE "altera_avalon_pio"#define RTC_NRST_BASE 0x00201050……/*在这些代码中，我们需要用到的是以下部分#define RTC_DATA_BASE 0x00201030#define RTC_SCLK_BASE 0x00201040#define RTC_NRST_BASE 0x00201050好的，接下来，我们就开始写程序吧第一步，修改sopc.h文件，加入以下代码到sopc.h中#define _RTC#ifdef _RTC#define RTC_SCLK ((PIO_STR *) RTC_SCLK_BASE)#define RTC_DATA ((PIO_STR *) RTC_DATA_BASE)#define RTC_RST ((PIO_STR *) RTC_NRST_BASE)#endif /* _RTC */没什么可说的，接下来我们在inc文件夹下建立ds1302.h，在其中加入以下内容，跟串口程序一样，里面也有个结构体，用这种方式整合所有的函数和变量。

/** =============================================================== ** Filename: ds1302.h* Description:* Version: 1.0* Created:* Revision: none* Compiler: Nios II 9.0 IDE* Author: AVIC* Company: 金沙滩工作室* ==============================================================*/#ifndef DS1302_H_#define DS1302_H_#include "../inc/sopc.h"//对于双向的IO，操作的过程中要注意改变IO口的方向，置1为输出，置0为输入#define RTC_DATA_OUT RTC_DATA->DIRECTION = 1#define RTC_DATA_IN RTC_DATA->DIRECTION = 0typedef struct{void (* set_time)(unsigned char *ti);void (* get_time)(char * ti);}DS1302;extern DS1302 ds1302;#endif /*DS1302_H_*/准备工作都做好以后，接下来我们要做的就是写ds1302的驱动了，根据DS1302的时序图来进行编写，首先我来给看看时序图吧，如下图所示，这个是读数据的时序图，这个是写数据时序图还有一个有关寄存器的表格，大家也要注意看一下，如下所示，前面两列是读和写的地址，每次操作时，都先写地址，再传数据。

现在，我们就根据时序图来编写ds1302的驱动，在driver文件夹下建ds1302.c文件，然后添加以下内容，/** =============================================================* Filename: ds1302.c* Description:* Version: 1.0* Created: 2009-11-23* Revision: none* Compiler: Nios II 9.0 IDE* Author: AVIC* Company: 金沙滩工作室** =============================================================*/#include "../inc/ds1302.h"//函数声明static void delay(unsigned int dly);static void write_1byte_to_ds1302(unsigned char da);static unsigned char read_1byte_from_ds1302(void);static void write_data_to_ds1302(unsigned char addr, unsigned char da); static unsigned char read_data_from_ds1302(unsigned char addr);void set_time(unsigned char *ti);void get_time(char *ti);//对DS1302结构体进行初始化，注意结构体中函数指针的初始化方式DS1302 ds1302={.set_time = set_time,.get_time = get_time};/** === FUNCTION====================================================* Name: delay* Description: 延时函数* ================================================================== */void delay(unsigned int dly){for(;dly>0;dly--);}/** === FUNCTION ================================================= * Name: write_1byte_to_ds1302* Description: 向ds1302写入1 byte数据* ===============================================================*/void write_1byte_to_ds1302(unsigned char da){unsigned int i;//写数据的时候，RTC_DATA为输出，先设置其为输出RTC_DATA_OUT;//以下步骤是处理串行数据的的典型方法，一个位一个位的来判断for(i=8; i>0; i--){if((da&0x01)!= 0)RTC_DATA->DATA = 1;elseRTC_DATA->DATA = 0;//根据芯片手册，适当加些延时，不是精确延时delay(10);RTC_SCLK->DATA = 1;delay(20);RTC_SCLK->DATA = 0;delay(10);da >>= 1;}}/** === FUNCTION ================================================== * Name: read_1byte_from_ds1302* Description: 从ds1302读取1 byte数据* ================================================================ */unsigned char read_1byte_from_ds1302(void){unsigned char i;unsigned char da = 0;//当读数据的时候，我们要将数据IO设置为输入RTC_DATA_IN;//以下是典型的读串行数据的方法for(i=8; i>0; i--){delay(10);da >>= 1;if(RTC_DATA->DATA !=0 )da += 0x80;RTC_SCLK->DATA = 1;delay(20);RTC_SCLK->DATA = 0;delay(10);}RTC_DATA_OUT;return(da);}/** === FUNCTION ================================================= * Name: write_data_to_ds1302* Description: 向ds1302写入数据* ===============================================================*/void write_data_to_ds1302(unsigned char addr, unsigned char da){RTC_DATA_OUT;RTC_RST->DATA = 0;//复位，低电平有效RTC_SCLK->DATA = 0;delay(40);RTC_RST->DATA = 1;//先写地址，再写数据，每次写1字节write_1byte_to_ds1302(addr); // 地址，命令write_1byte_to_ds1302(da); // 写1Byte数据RTC_SCLK->DATA = 1;RTC_RST->DATA = 0;delay(40);}/** === FUNCTION =================================================== * Name: read_data_from_ds1302* Description: 从ds1302读取数据* ================================================================= */unsigned char read_data_from_ds1302(unsigned char addr){unsigned char da;RTC_RST->DATA = 0;RTC_SCLK->DATA = 0;delay(40);RTC_RST->DATA = 1;//先写地址，再读数据write_1byte_to_ds1302(addr);da = read_1byte_from_ds1302();RTC_SCLK->DATA = 1;RTC_RST->DATA = 0;delay(40);return(da);}/** === FUNCTION ================================================== * Name: set_time* Description: 设置时间* ================================================================ */void set_time(unsigned char *ti){unsigned char i;unsigned char addr = 0x80;write_data_to_ds1302(0x8e,0x00); // 控制命令,WP=0,写操作for(i =7;i>0;i--){write_data_to_ds1302(addr,*ti); // 秒分时日月星期年ti++;addr +=2;}write_data_to_ds1302(0x8e,0x80); // 控制命令,WP=1,写保护}/** === FUNCTION ================================================== * Name: get_time* Description: 获取时间 ,读取的时间为BCD码，需要转换成十进制* ================================================================ */void get_time(char *ti){unsigned char i;unsigned char addr = 0x81;char time;for (i=0;i<7;i++){time=read_data_from_ds1302(addr);//读取的时间为BCD码 ti[i] = time/16*10+time%16;//格式为: 秒分时日月星期年addr += 2;}}OK,我们的驱动写好了，现在我们来写一个main函数来验证一下我们的驱动是否好用吧。