经过一周多时间坚持不懈地努力，DS1307日历模块终于成功驱动起来了，下面是测试过程的图片。
    显示年份和时间：



- K- q+ M$ d* W; z    显示月日和时间：
- s' P0 z. s5 G


. Y! u; @  A7 q    细心的坛友可能会发现日不正确，显示为0日，而我设置是今天16号的日子，不知什么原因怎么会显示成0日，我初步排查了一遍，并没有找到原因，还需要继续排查。总体来说，DS1307算是基本驱动成功了，之所以花费了一周多的时间，主要是我过分相信从网上搜索到的代码，而没有认真地查阅数据手册，因此走了不少弯路。
    开始我移植的是从网上搜索到的DS1307驱动代码，其GPIO模拟I2C的读写操作似乎是延用DS1302的模式，低字节在前、高字节在后。但实际上DS1307与DS1302不同，是遵循I2C标准，高字节在前、低字节在后，结果可想而知，注定是不成功的，换句话说我是被这段代码误导了，不知这段代码的原作者是如何调试通过的。
    软件I2C屡试无果，我又尝试使用硬件I2C，开始用STM32CubeMX生成项目文件，然后将相应的代码复制到我的项目中，编译虽然通过了，但仍读不出数据，最后用逻辑分析仪抓取时序图，竟然相应的引脚无信号，显然是复制代码时遗漏了。
    接着我用范例中的I2C项目来测试，也许是原设置不符合DS1307的要求，驱动也失败了，从时序图上可以看出其在输出DS1307地址0xD0之前还输出了0xF0，看来是我对其读写函数的参数理解错了。

    折腾了一周多的时间，只好从基础开始，查阅DS1307的数据手册和I2C标准通讯协议，对照这些资料修改I2C的相关函数，并结合时序图来修改延时参数，最后终于成功地驱动了DS1307，下面是相关的时序图片。
7 O* Y- j0 a( X- `* \$ J    从DS1307读出秒数据：



" l/ ?  r7 Z" p$ ~' I1 i' L    写入器件地址时的时序：

' ?2 ?* D, m! m( Y' N
4 ]% k! F6 ^, p7 `
; D0 t" t5 Q/ @3 |, d( s    经过本次测试，我对I2C通讯有了全面的了解，基本上掌握了I2C通讯的基本知识。
: _2 q/ o: J, l; h7 }+ {* a: B
; C9 d1 O2 W! D1 u

经过排查，日不正确的原因找到了，原来是在写入时将星期与日的次序相反了，现在日期时钟数据完全正确了。下面是DS1307的驱动代码：
: V3 K' b7 @4 x% ?7 c

1. 
   9 t! \$ G1 C0 v) v! W) c
2. #include "main.h"
   
3. #include "I2C.h"
   3 z; C9 Y2 n/ b+ p" f4 `4 L  Z
4. #include "ds1307.h"
   ; q2 r' P& ]6 X# m! s% G3 @
5. 
   . U4 u, B; j! o: l1 J! P9 @' U  S5 }2 w
6. extern uint16_t year;              //年
   * L6 ~. w) i( `4 L7 c1 w
7. extern uint8_t week,month,day,hour,minute,second,DS_Buff[8];//月日时分秒
   % z0 a+ Y5 @/ E; Q# q$ s- ]. P
8. 
   
9. 
   
10. /******************************************************************************************
    
11. * 函数名称: DS1307_Read()
    % G& v1 ?* p1 w* y
12. * 功能说明: 从DS1307地址addr开始获取size个字节的数据，获取的数据存储在全局变量DS_Buff中
    ) u/ u9 L6 L/ k$ ^
13. * 输    入: uint8_t addr        获取数据从addr开始
    
14. *                        uint8_t size        要获取的数据个数(1~8)
    ) L6 f5 D1 G9 _2 w7 H  S
15. * 输    出: ui08    0=RET_OK 成功从DS1307获取数据  1=RET_ERR 从DS1307获取数据过程中出现错误
    
16. ******************************************************************************************/
    * x. S+ e" J+ `8 J* R
17. uint8_t DS1307_Read(uint8_t addr,uint8_t size)
    
18. {
    
19.     uint8_t i = 0;
    
20. 
    - a( k  C' D8 i8 V0 v
21.     SI2C_Start();                   //产生起始信号
    
22.     SI2C_Send(DS1307_ADDR);         //发送DS1307芯片地址及读写位，0表示写
    : h( l( x% s+ `1 O
23.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    
24.     {
    
25.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    6 Y; Z; l0 `' |; Q+ {
26.                 return 2;
    ' f1 H, v/ u' o* J2 W5 u' u
27.     }
    
28.     SI2C_Send(addr);                //发送读取数据的起始地址
    
29.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    . G7 j  z& W# B0 F( N
30.     {
    
31.         SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    
32.         return 3;
    , z! j# f1 U* H) A4 I" f) S0 d
33.     }
    3 l9 a+ l& q2 M- U: K1 Z0 b
34. 
    
35.     SI2C_Start();                   //产生Repeated Start
    : O5 I% ^& R2 q" W) l2 b( N' j
36.     SI2C_Send(DS1307_ADDR|1);       //发送DS1307芯片地址及读写位，1表示读
    
37.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    
38.     {
    : j* N" ]( P8 A. C# I3 y3 p# I
39.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
      R$ L" X7 H* U! U6 }1 y
40.         return 4;
    9 _8 [  V0 {( b+ E& U, S# n
41.     }
    ; j3 `/ q1 J5 Y1 C
42. 
    
43.     for(i=0;size>0;i++,size--)                //从addr处读取size个字节的数据
    ' b/ G2 C6 g: o# v
44.     {
    
45.         DS_Buff[i] = SI2C_Receive();
    / p  j1 A0 T1 d8 @* p
46.         SI2CDoAck();
    
47.     }
    
48. 
    ! m( L$ a* G. {  ?2 [6 D9 b
49.     SI2C_Receive();                 //DS1307要求必须使用NOAck来结束数据读取
    & C# g) s4 W0 }9 `- z0 B
50.     SI2CNoAck();                    //DS1307要求必须使用NOAck来结束数据读取
    
51. 
    ) D* r: q* v: c
52.     SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    : f2 y3 q  ]  ^/ T$ \
53.         return 0;
    
54. }
    
55. 
    
56. 
    
57. /**********************************************************************************************
    , e9 T. S6 S8 [. `/ o! q2 P
58. * 函数名称:        DS1307_Write()
    
59. * 功能说明: 向DS1307地址addr开始写入size个字节的数据，将要写入的数据存储在全局变量DS_Buff中
    9 N& `' ?4 J$ k2 V) d
60. * 输    入: uint8_t addr        数据被写入从addr开始的地址处
    8 j( t* j: D9 P# L5 I* P
61. *                        uint8_t size        要设置的数据个数(1~8)
    1 i. d, Q! P0 `6 f8 q# V/ S0 ]9 V
62. * 输    出: uint8_t                0=RET_OK 成功向DS1307设置数据  1=RET_ERR 向DS1307设置数据过程中出现错误
    
63. **********************************************************************************************/
    
64. uint8_t DS1307_Write(uint8_t addr,uint8_t size)
    . b" r) O# G! @+ G, _$ ^* P
65. {
    1 l, G7 G0 }( w& V/ }8 n% @
66.     uint8_t i = 0;
    
67. 
    8 _& y  q$ N5 O9 d1 C" t' N* W
68.     SI2C_Start();                   //产生起始信号
      p: L% l. U1 }, a: H. e% Y; l
69.     SI2C_Send(DS1307_ADDR|0);       //发送DS1307芯片地址及读写位，0表示写
    $ \: z1 @3 W( F0 Q4 q9 k& x/ C
70.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    
71.     {
    
72.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    
73.         return 1;
    * {: \8 x5 m3 r
74.         }
    
75. 
    
76.     SI2C_Send(addr);                //发送数据要写入的地址
    
77.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    
78.     {
    
79.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    8 M+ B5 ]0 a& b2 N
80.         return 2;
    * n& x3 k, B+ A; G9 r6 ]
81.     }
    
82. 
    & V+ a4 Y% f! v) N, ^: V$ W
83.     for(i=0;size>0;i++,size--)
    6 S' I9 x0 J# X& B( {- [+ U, X+ t( A. V
84.     {
    
85.         SI2C_Send(DS_Buff[i]);
    
86.         if(1 == SI2CIsAck())        //检测DS1307是否有响应
    
87.         {
    
88.             SI2C_Stop();            //产生停止信号
    
89.             return 3;
    . q# f7 O( L% W
90.         }
    ; R) U- Z; h' Z& d) i
91.     }
    
92. 
    . o. F# |% g( s: {# v7 M
93.     SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    7 T( ~% i( Q2 `. c
94.     return 0;
    
95. }
    8 A7 S0 \0 Y. b
96. 
    
97. 
    9 @7 e8 @" n( i5 n
98. /******************************************************************************************
    / i& Y4 i7 ?- K6 [/ _, B
99. * 函数名称:        DS1307_Init()
    0 B, v0 q8 l' d; D6 ]; S) L+ I% R8 h
100. * 功能说明: 用当前日期(yesr,month,day,hour,minute)初始化DS1307
     / ^3 x$ [  X& ]$ h
101. * 输    入: 无
     9 g6 B  A. p% s) ?
102. * 输    出: uint8_t        0=RET_OK 初始化成功        1=RET_ERR 初始化出错
     
103. ******************************************************************************************/
     " u; \. F/ B+ ]/ t6 i' _9 t
104. uint8_t DS1307_Init(void)
     
105. {
     6 ^6 A- ~7 F' ?
106.     uint8_t temp;
     7 K5 t5 }, m5 \
107. 
     6 q, l; _4 U- d+ c& l( z
108.         temp = DS1307_Read(0,1);
     
109.        
     ! z, g5 n. d( x) [9 I6 s: m
110.         if(temp>127){
     
111. 
     
112.         year = 2019;
     
113.                 month = 9;
     
114.                 day = 17;
     
115.                 week = 2;
     ! I# h. A* r& X5 T0 B, v; p& U- ^
116.                 hour = 9;
     5 h4 _2 L) t4 [4 o* V6 e: [4 B
117.                 minute = 1;
     
118.                
     / X# F1 V% J  H/ @: r
119.         DS_Buff[0] = 0;                  //秒
     ) O- X1 B9 ?* U4 w+ f2 b; U+ k$ b9 _4 [
120.         temp = ((minute/10)<<4|(minute%10));
     
121.         DS_Buff[1] = temp;               //分
     8 h" s6 j( k' E* n: i
122.         temp = ((hour/10)<<4|(hour%10));
     * h! u: N' I7 E( _! n
123.         DS_Buff[2] = temp;               //时
     3 c3 N0 t% t( [1 H
124. 
       K5 a; Q+ f" ?9 Q
125.         DS_Buff[3] = week;               //星期
     " y7 t; U) H# G& B: w
126. 
     
127.         temp = ((day/10)<<4|(day%10));
     2 t+ w" E  {" x1 n
128.         DS_Buff[4] = temp;               //日
     ! [: T8 `( E7 Q/ M! ?' ^
129.         temp = ((month/10)<<4|(month%10));
     " X0 T" I' `# q6 f" v: K
130.             DS_Buff[5] = temp;               //月
     
131.         temp = ((year%100)/10<<4|(year%10));
     * W, q/ u2 U0 g2 n7 A
132.         DS_Buff[6] = temp;               //年
     
133.        
     
134.         DS_Buff[7] = 32;                 //0010 0000 = 允许按1Hz输出方波
     
135. 
     
136.         return DS1307_Write(0,8);
     
137. //        return DS1307_I2C_Write(0,8);
     3 L: b! ]0 y- t+ @) U* B9 z
138.     }
     
139.         else
     & K1 h7 _& H5 P/ `: D& J% I
140.                 return 4;
     
141. }
     
142. 
     - j0 c# s+ l( n- w1 p- ?1 V
143. /******************************************************************************************
     
144. * 函数名称:        DS1307_Config()
     
145. * 功能说明: 配置DS1307_OUT中断引脚
     + Q5 U9 {" u: X$ i' {! d' o
146. * 输    入: 无
       v+ n0 v& A- x) g$ N( e4 r
147. * 输    出: 无
     
148. ******************************************************************************************/
     ) n, {9 f1 x- c) b; x5 `+ N
149. void DS1307_Config(void)
     9 D. O# M' ]. J0 B* J" [
150. {
     ' ^* X2 ~- v/ {* l& ~! o7 P
151.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
     
152. 
     
153.     GPIO_InitStruct.Pin = DS_OUT;
     + G' t& F+ a% l/ M! a" s4 Z% t
154.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
     ' }5 X; E) @) v/ L1 s8 ~6 ~" Q6 `
155.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
     
156.     HAL_GPIO_Init(DS_PORT, &GPIO_InitStruct);
     
157.        
     
158.         SI2C_Config();                       //配置I2C
       a/ w' M& Y4 Q) c4 @( F% I
159. }
     3 A+ P  Q. c7 l- [& k
160. 
     
161. 
     
162. /******************************************************************************************
     ' m2 E6 x, X6 V6 d2 o! O6 I) E+ E
163. * 函数名称:        DS1307_read_date()
     / |- {' p0 D( J  ^9 D7 Y9 R' l
164. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
     
165. * 输    入: 无
     ' g# j& \% `7 s# v# K
166. * 输    出: 无
     
167. ******************************************************************************************/
     
168. void DS1307_read_date(void)
     
169. {
     
170.     DS1307_Read(0,7);                                      //读取前7个字节数据
     
171. //    DS1307_I2C_Read(0,7);                                    //读取前7个字节数据
     
172.     second = ((DS_Buff[0]&0x70)>>4)*10 + (DS_Buff[0]&0x0F);//秒，屏蔽秒的第7位的标志
     2 m/ O6 M+ |8 b; ?) h8 v
173.         minute = ((DS_Buff[1]&0x70)>>4)*10 + (DS_Buff[1]&0x0F);//分（取低7位）
     
174.         hour = ((DS_Buff[2]&0x10)>>4)*10 + (DS_Buff[2]&0x0F);  //时（取低5位）
     . C# `$ I. y- K/ U
175.         week = (DS_Buff[3]&0x07);                              //周（取低3位）
     
176.     day = ((DS_Buff[4]&0x30)>>4)*10 + (DS_Buff[4]&0x0F);   //日（取低6位）
     
177.     month = ((DS_Buff[5]&0x10)>>4)*10 + (DS_Buff[5]&0x0F); //月（取低5位）
     
178.         year = 2000 + (DS_Buff[6]>>4)*10 + (DS_Buff[6]&0x0F);  //年
     
179. 
     $ B6 |/ ^5 g% K8 @/ k* n. ?
180. }
     
181. 
     # f" F. F/ r; e5 a
182. 
     
183. /******************************************************************************************
     
184. * 函数名称:        DS1307_write_date()
     4 @2 D0 ^9 H& }: _, c. g6 M( F
185. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
     & x  G+ Y- v, G5 ?  G
186. * 输    入: 无
     
187. * 输    出: 无
     
188. ******************************************************************************************/
     
189. void DS1307_write_date(void)
     3 n6 t# F1 G0 ?* K
190. {
     
191.     uint8_t temp;
     
192.        
     
193.     DS_Buff[0] = 0;                      //秒
     
194.     temp = ((minute/10)<<4|(minute%10));
     + t5 g8 R7 H  c. x
195.     DS_Buff[1] = temp;                   //分
     
196.     temp = ((hour/10)<<4|(hour%10));
     1 M) Y: ^) g" |6 I. d
197.     DS_Buff[2] = temp;                   //时
     1 o9 _3 d; f% w, r  Y4 ]* w
198. 
     
199.     DS_Buff[3] = week;                   //星期
     & K+ w8 x# R+ x0 C9 b! ~, f/ o
200.     temp = ((day/10)<<4|(day%10));
     
201.     DS_Buff[4] = temp;                   //日
     
202.     temp = ((month/10)<<4|(month%10));
     
203.     DS_Buff[5] = temp;                   //月
     9 [6 X5 j* I0 x, A( z2 f+ S
204.     temp = ((year%100)/10<<4|(year%10));
     0 T- k$ E- v. j4 {7 ~1 f
205.     DS_Buff[6] = temp;                   //年
     
206.        
     8 n, T/ E7 [4 M: }) c  i
207.     DS1307_Write(0,7);                   //写入前7个字节数据
     # t5 }2 L* G9 V* P4 P8 T
208. //    DS1307_I2C_Write(0,7);               //写入前7个字节数据
     ) \: K6 B) K0 D8 W
209. }
     

复制代码

) z! I. m4 E$ C1 @" [; S

1. #ifndef DS1307_H
   
2. #define DS1307_H
   / I$ k9 R" C' ~! ]
3. 
   
4. #include "stm32g4xx.h"
   ' Q/ J7 i- {) x# m
5. 
   8 Q; [; M" E! s1 |
6. /*************************** 宏定义 *****************************/
   
7. #define DS1307_ADDR                0xD0                        //DS1307器件的IIC地址固定为11010000
   
8. 
   
9. #define DS_OUT     GPIO_PIN_6                   //定义接收DS1307_OUT信号引脚及端口
   
10. #define DS_PORT    GPIOB
      v% [4 E( J3 `* F  F3 M* u
11. 
    
12. /***************************函数声明*****************************/
    
13. uint8_t DS1307_Read(uint8_t addr,uint8_t size); //读数据
    & ?& e0 L5 H; Q; @
14. uint8_t DS1307_Write(uint8_t addr,uint8_t size);//写数据
    
15. uint8_t DS1307_Init(void);                      //用当前日期(yesr,month,day,hour,minute)初始化
    . `4 O8 E& ^! \" \% D$ e# @7 _
16. void DS1307_Config(void);                       //配置中断引脚及I2C
    8 L; `  q4 @0 @9 s# e0 U
17. void DS1307_read_date(void);                    //读取日期时间数据
    
18. void DS1307_write_date(void);                   //写入日期时间数据
    
19. 
    0 S: g( s. I. k  [+ O4 X7 c
20. #endif
    

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    昨晚网络有点不畅，这张照片反复上传均不成功。这是使用硬件I2C的时序图，可以看出开始输出了0xF0的地址，之后才是DS1307器件地址0xD0，也应该是我没有找到正确的函数所致。
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# `: G4 t. p+ }8 Z, K7 u- U1 P
    今天又在3.3V电压下测试了DS1307模块，可以正常读出数据，证明DS1307可以在低于4.5V的电压下工作，至于会不会影响正常计时，还有利于继续测试。

不错不错