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DS1302 包括時鐘/日歷寄存器和 31 字節（8 位）的數據暫存寄存器，數據通信僅通過一條串行輸入輸出口。實時時鐘/日歷提供包括秒、分、時、日期、月份和年份信息。閏年可自行調整，可選擇 12 小時制和 24 小時制，可以設置 AM、PM。
只通過三根線進行數據的控制和傳遞：RST（Reset） 、I/O（Data line） 、SCLK（Serial clck） 。通過備用電源可以讓芯片在小于 1MW 的功率下運作。
主要工作原理圖如 Figure 1 所示：移位寄存器，控制邏輯，晶振，時鐘和 RAM。在進行任何數據傳輸時，RST必須被制高電平（注意雖然將它置為高電平，內部時鐘還是在晶振作用下走時的，此時，允許外部讀寫數據），在每個 SCLK 上升沿時數據被輸入，下降沿時數據被輸出，一次只能讀寫一位，適度還是寫需要通過串行輸入控制指令來實現（也是一個字節），通過 8 個脈沖便可讀取一個字節從而實現串行輸入與輸出。最初通過 8 個時鐘周期載入控制字節到移位寄存器。如果控制指令選擇 的 是 單 字 節 模式，連續的 8 個時鐘脈沖可以進行 8 位數據的寫和 8 位數據的讀操作，SCLK 時鐘的上升沿時，數據被寫入 DS1302，SCLK 脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數據。 8 個脈沖便可讀寫一個字節。在突發模式，通過連續的脈沖一次性讀寫完 7 個字節的時鐘/日歷寄存器（注意時鐘/ 日歷寄存器要讀寫完），也可以一次性讀寫 8~328 位 RAM 數據（可按實際情況讀寫一定數量的位，不必全部讀寫，兩者的區別）。
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