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工作原理：
串行时钟芯片的主要组成部分如图3所示，分为移位寄存器、控制逻辑、振荡器、实时时钟以及RAM。
图3 DS1302方框图
命令字节：
命令字节示于图4。每一数据传送由命令字节初始化。最高有效位MSB（位7）必须为逻辑1。如果它是零，禁止写DS1302。位6为逻辑0指时钟/日历数据，逻辑1指定RAM数据。位1至5指定进行输入或输出的特定寄存器。最低有效位LSB（位0）为逻辑0指定进行写操作（输入），逻辑1指定进行读操作（输出）。命令字节总是从最低有效LSB（位0）开始输入。
7 6 5 4 3 2 1 0
1
RAM
CK A4 A3 A2 A1 A0 RD
WR
图4 地址/命令字节
复位和时钟控制：
通过把RST输入驱动至高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能。首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器。其次，RST提供了终止单字节或多字节数据传送的手段。时钟下降沿后继以上升沿的序列。数据输入时，在时钟的上升沿数据必须有效，而数据在时钟的下降沿输出。如果RST输入为低电平，那么所有的数据传送中止且I/O引脚变为高阻抗状态。上电时，在VCC≥2.0V之前RST必须为逻辑0。此外，当把RST驱动至逻辑1的状态时，SCLK必须为逻辑0。
数据输入/输出：
跟随在输入写命令字节的8个SCLK周期之后，在下8个SCLK周期的上升沿输入数据字节。如果有额外的SCLK周期，它们将被忽略。数据从位0开始输入。
跟随在输入读命令字节的8个SCLK周期之后，在下8个SCLK周期的下降沿输出数据字节。注意，被传送的第一个数据位发生在写命令字节的最后一位之后的第一个下降沿。只要RST保持为高电平，如果有额外的SCLK周期，它们将重新发送数据字节。这一操作使之具有连续的多字节方式的读能力。另外，在SCLK的每一个上升沿，I/O引脚为三态。数据从位0开始输出。
多字节方式：
通过对地址31（十进制）寻址（地址/命令1至5=逻辑1），可以把时钟/日历或RAM寄存器规定为多字节方式。如前所述，位6规定时钟或RAM而位0规定读或写。在时钟/日历寄存器中的地址9至31或RAM寄存器中的地址31不能存储数据。在多字节方式中读或写从地址0的位0开始。与使用DS1202时一样，当以多字节方式写时钟寄存器时，必须按数据传送的次序写最先的8个寄存器。但是，当以多字节方式写RAM时，为了传送数据不必写出所有31个字节。不管是否写了全部31个字节，缩写的每一个字节将传送至RAM。
时钟/日历：
时钟/日历包含在7个写/读寄存器内。包含在时钟/日历寄存器内的数据是二十一进制（BCD）码。
时钟暂停：
秒寄存器的位7定义为时钟暂停位。当此位设置为逻辑1时，时钟振荡器停止，DS1302被置入低功率的备份方式，其电源消耗小于100毫微安。当把此位写成逻辑0时，时钟将启动。
慢速充电寄存器：
这个寄存器控制DS1302的慢性充电特性。慢速充电选择（TCS）位（4-7）控制慢速充电器的选择。为了防止偶然的因素使之工作，只有1010模式才能使慢速充电器工作，所有其它的模式将禁止慢速充电器。DS1302上电时，慢速充电器被禁止。二极管选择(DS)位（位2-3）选择是一个二极管还是两个二极管连接在VCC2与VCC1之间。如果DS为01，那么选择一个二极管；如果DS为10，则选择两个二极管。如果DS为00或11，那么充电器被禁止，与TCS无关。RS位（位0-1）选择连接在VCC2与VCC1之间的电阻。电阻选择（RS）位选择的电阻如表1：
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