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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。
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，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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