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：
& ^3 I7 y8 O' m
1 M/ c+ \# J8 M. i9 Y) Q; R* `
, r1 }9 h7 V* [2 u
    显示月日和时间：



- S# _' P7 o7 _: z( X2 b    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。
; u9 P4 c' N3 _% U) P  e3 ^    从DS1307读出秒数据：
, t: t1 }$ i3 w
4 e# i. s0 W$ h& ]" M/ f5 c
' h; k; K1 ~9 J
    写入器件地址时的时序：
3 H& `2 `: I2 A, |2 d5 {+ c
7 ~- E, }1 g5 N* ?
7 z/ N# Q+ i) Z& r& l% L& z4 k+ C" x
; z; p  r) ]: @) f    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。

+ T7 ~/ @9 O( ]9 {) Z

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：

1. 
   
2. #include "main.h"
   ( Q" Y7 j3 w" P% [4 I' T0 c; z
3. #include "I2C.h"
   
4. #include "ds1307.h"
   # I+ H7 b3 ^" y1 B
5. 
   1 V' x4 I# R* }9 M7 W
6. extern uint16_t year;              //年
   4 Z3 \0 W- N" ]' I3 Z' y
7. extern uint8_t week,month,day,hour,minute,second,DS_Buff[8];//月日时分秒
   
8. 
   
9. 
   
10. /******************************************************************************************
    
11. * 函数名称: DS1307_Read()
    / y6 t# G! x4 Z" X0 i. K$ w
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
    / S: ]0 q6 ]( d/ e2 j
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)
    + ]# D$ \/ k3 m
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
    9 V) W: O  B& j, F) I2 e9 ^
16. ******************************************************************************************/
    
17. uint8_t DS1307_Read(uint8_t addr,uint8_t size)
    
18. {
    : p; V9 Q" c6 b3 p; N
19.     uint8_t i = 0;
    % e# e+ {$ a- T' B$ l4 |3 F. d
20. 
    
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
    
23.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    
24.     {
    
25.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    : S7 ^. h9 {. C8 y
26.                 return 2;
    2 L7 c2 D2 m) J( R$ O7 f! }" V
27.     }
    + Z. `0 z4 G; w0 O
28.     SI2C_Send(addr);                //发送读取数据的起始地址
    % o: U( V$ R2 X: X
29.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    2 \" |  k/ n) q) F' N9 k
30.     {
    
31.         SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    
32.         return 3;
    
33.     }
    
34. 
    ! [* Y1 I* s4 _
35.     SI2C_Start();                   //产生Repeated Start
    
36.     SI2C_Send(DS1307_ADDR|1);       //发送DS1307芯片地址及读写位，1表示读
    8 c$ T4 O: g3 r3 X
37.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    4 B5 G8 K6 Y+ H; u- G2 a
38.     {
    3 U: J* e; M! O) I. G7 e0 }
39.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    
40.         return 4;
    ) O* v, m- \' i
41.     }
    
42. 
    7 a4 z9 [3 c; o8 _! K
43.     for(i=0;size>0;i++,size--)                //从addr处读取size个字节的数据
    " j# X/ u/ u9 o; ^3 {6 r
44.     {
    5 u( Z+ _1 I$ y# V, I4 w
45.         DS_Buff[i] = SI2C_Receive();
    
46.         SI2CDoAck();
    ; M9 S5 V; |( z0 q
47.     }
    / q. n$ r6 [8 S2 b+ T0 p
48. 
    5 ?: y0 {6 t/ C2 T0 p4 z) k
49.     SI2C_Receive();                 //DS1307要求必须使用NOAck来结束数据读取
    - X. e7 Z) H7 i2 |" S7 U: D7 I
50.     SI2CNoAck();                    //DS1307要求必须使用NOAck来结束数据读取
    
51. 
    
52.     SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    
53.         return 0;
    ! N# H9 }$ K, p; Y3 R' s
54. }
    
55. 
    * ?- r( e1 c" j6 j. y# `
56. 
    
57. /**********************************************************************************************
    
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
    - g( h& A/ K& A
60. * 输    入: uint8_t addr        数据被写入从addr开始的地址处
    5 V" J/ \7 @" x$ I2 |: K0 Y8 g
61. *                        uint8_t size        要设置的数据个数(1~8)
    * }8 z3 j3 E: `
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
    ' Z7 x2 z+ w& R# F
63. **********************************************************************************************/
    
64. uint8_t DS1307_Write(uint8_t addr,uint8_t size)
    6 Z( v; r  B: c
65. {
    8 @( o/ X5 Q. t/ Z
66.     uint8_t i = 0;
    + W& R% t4 l. O% O- M# R! J
67. 
    & ^8 L8 I, c& [
68.     SI2C_Start();                   //产生起始信号
    ) ~, ?! }1 j- |8 X4 z- t
69.     SI2C_Send(DS1307_ADDR|0);       //发送DS1307芯片地址及读写位，0表示写
    $ `7 I7 \6 Y( P
70.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    0 E. H4 Y% C6 O7 a: |
71.     {
    7 I& _1 ^  A7 E& ?. i5 k
72.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    7 N2 A# q0 F, F/ `9 p
73.         return 1;
    
74.         }
    
75. 
    
76.     SI2C_Send(addr);                //发送数据要写入的地址
    , H7 [. G# h2 ~0 Q
77.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    ) d8 J  H- k6 w' i
78.     {
      ]6 v, j  [& f, z+ r4 _% p
79.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    
80.         return 2;
    % y: L1 p( G/ u) G2 v
81.     }
    
82. 
    
83.     for(i=0;size>0;i++,size--)
    % |' K+ z. u& W
84.     {
    5 W4 \' H  e" V
85.         SI2C_Send(DS_Buff[i]);
    
86.         if(1 == SI2CIsAck())        //检测DS1307是否有响应
    4 r  I7 p; H' A- z# @8 B
87.         {
    
88.             SI2C_Stop();            //产生停止信号
    
89.             return 3;
    % F) S9 _# w( ~; _
90.         }
    
91.     }
    
92. 
    - c2 \$ J1 U$ r1 Y  ~. ^- v2 b
93.     SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    ; b6 _) k; _, R$ R) S- x9 U
94.     return 0;
    * J2 R7 b! l0 v0 C1 {- e
95. }
    4 _6 F( |4 T5 a
96. 
    8 T9 Z2 h1 j, E( T4 g0 L
97. 
    
98. /******************************************************************************************
    $ ]* @: S! X+ t; T
99. * 函数名称:        DS1307_Init()
    ) [$ Z' d' q. X/ V
100. * 功能说明: 用当前日期(yesr,month,day,hour,minute)初始化DS1307
     
101. * 输    入: 无
     
102. * 输    出: uint8_t        0=RET_OK 初始化成功        1=RET_ERR 初始化出错
     
103. ******************************************************************************************/
     - T' Y$ \& ~- O5 B
104. uint8_t DS1307_Init(void)
     
105. {
     
106.     uint8_t temp;
     
107. 
     + d4 _, t' I/ j/ O
108.         temp = DS1307_Read(0,1);
     & I4 {8 K4 j  h! _) J7 p
109.        
     
110.         if(temp>127){
     ) Y* b  `3 X# Y% R' [8 [6 w0 Q
111. 
     
112.         year = 2019;
     
113.                 month = 9;
     
114.                 day = 17;
     ' d$ r) y4 i  X) q8 o- W# y- L0 Y: L
115.                 week = 2;
     
116.                 hour = 9;
     
117.                 minute = 1;
     : T- Y0 W; r+ Y7 G2 L9 J
118.                
     
119.         DS_Buff[0] = 0;                  //秒
     0 T9 L2 U) }' \) ]+ ^
120.         temp = ((minute/10)<<4|(minute%10));
     / c2 n7 Z6 a8 \. N
121.         DS_Buff[1] = temp;               //分
     
122.         temp = ((hour/10)<<4|(hour%10));
     & S5 ~# _1 o$ j4 f; ^
123.         DS_Buff[2] = temp;               //时
     ) G" {6 P- }2 Y; \) F4 O4 ]
124. 
     7 Y& s- `6 F9 P# n
125.         DS_Buff[3] = week;               //星期
     ' R* R: ^5 C" P) }! Y( ^: s
126. 
       Z0 g. H& j0 L
127.         temp = ((day/10)<<4|(day%10));
     * J/ L  }! y7 @* J
128.         DS_Buff[4] = temp;               //日
     1 C, `: O0 E7 G: z. W+ [% F
129.         temp = ((month/10)<<4|(month%10));
     
130.             DS_Buff[5] = temp;               //月
     
131.         temp = ((year%100)/10<<4|(year%10));
     
132.         DS_Buff[6] = temp;               //年
     1 \  c' I- \! F
133.        
     7 ^+ v5 n' c' r3 u! x1 s  I
134.         DS_Buff[7] = 32;                 //0010 0000 = 允许按1Hz输出方波
     
135. 
     ! C$ E/ P/ B9 ?
136.         return DS1307_Write(0,8);
       v) H- {8 f* G/ p. R
137. //        return DS1307_I2C_Write(0,8);
     
138.     }
     
139.         else
     
140.                 return 4;
     ) a( |; Q) V' F, a: S7 v) d
141. }
     
142. 
     
143. /******************************************************************************************
     
144. * 函数名称:        DS1307_Config()
     0 O! e9 `) N5 {5 d/ d, l4 X
145. * 功能说明: 配置DS1307_OUT中断引脚
     4 V, B$ d5 i9 g/ ~8 A
146. * 输    入: 无
     ( Y+ R6 Z" o) _% n$ E
147. * 输    出: 无
     
148. ******************************************************************************************/
     
149. void DS1307_Config(void)
     2 \4 @: i; u4 J
150. {
     
151.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
       a( t2 `0 k& E2 R
152. 
     
153.     GPIO_InitStruct.Pin = DS_OUT;
     % D( Z8 k6 G# p3 S( c
154.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
     
155.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
     ' x! o# z7 e: b, u5 ^. b
156.     HAL_GPIO_Init(DS_PORT, &GPIO_InitStruct);
     , ~/ i; Z# [& {
157.        
       |* N( _3 m. y$ J4 j
158.         SI2C_Config();                       //配置I2C
     
159. }
     
160. 
     $ a0 p  _& [+ ]8 X0 o, b$ ~: r
161. 
     8 @/ M; L" u" d3 v; B: L# @
162. /******************************************************************************************
     % |! ?4 U" M# x- x
163. * 函数名称:        DS1307_read_date()
     ; b' p' `* _! l3 A
164. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
     
165. * 输    入: 无
     
166. * 输    出: 无
       Q% V2 l# C9 N2 Z! f) N6 s
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
       t1 i" ^- E3 a
172.     second = ((DS_Buff[0]&0x70)>>4)*10 + (DS_Buff[0]&0x0F);//秒，屏蔽秒的第7位的标志
     
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）
     
175.         week = (DS_Buff[3]&0x07);                              //周（取低3位）
     # o- }: t$ J; A! f
176.     day = ((DS_Buff[4]&0x30)>>4)*10 + (DS_Buff[4]&0x0F);   //日（取低6位）
     % f& Q7 {$ d+ j  z+ ?! D9 N: x
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. 
     / k. C. H0 {" o3 F$ O! y6 b
180. }
     5 Z1 q+ v! W& ?6 a- ^- j4 F* s
181. 
     
182. 
     
183. /******************************************************************************************
     * G; e( W" x( H0 L. l7 R. [
184. * 函数名称:        DS1307_write_date()
     : b- k. t) C( m, g0 y6 i
185. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
     
186. * 输    入: 无
     
187. * 输    出: 无
     
188. ******************************************************************************************/
     6 Y! b9 P7 c+ Q/ j  s/ q
189. void DS1307_write_date(void)
     . ]' J* n2 ~( w4 Q- w- d7 K
190. {
     
191.     uint8_t temp;
     
192.        
     - B0 m1 q& ^2 b; W) {/ o4 f1 [
193.     DS_Buff[0] = 0;                      //秒
     8 D8 t% T; h$ ~5 _# a
194.     temp = ((minute/10)<<4|(minute%10));
     
195.     DS_Buff[1] = temp;                   //分
     
196.     temp = ((hour/10)<<4|(hour%10));
     3 a& |+ |# |! U/ q4 V8 a
197.     DS_Buff[2] = temp;                   //时
     & \2 I6 n% _2 K) r9 N* y
198. 
     
199.     DS_Buff[3] = week;                   //星期
     
200.     temp = ((day/10)<<4|(day%10));
     + B3 h/ s" [& P5 `6 v9 ~$ K
201.     DS_Buff[4] = temp;                   //日
     
202.     temp = ((month/10)<<4|(month%10));
     - R  v* G0 u& X- A7 V8 d4 I( ]# C
203.     DS_Buff[5] = temp;                   //月
     0 e$ ?7 H! C' v8 h) u" o
204.     temp = ((year%100)/10<<4|(year%10));
     
205.     DS_Buff[6] = temp;                   //年
     2 S! l2 p! i; ^* S" U. \& `+ T
206.        
     / O6 a+ L: i: l: \! x6 y) S
207.     DS1307_Write(0,7);                   //写入前7个字节数据
     
208. //    DS1307_I2C_Write(0,7);               //写入前7个字节数据
     
209. }
     

复制代码

1. #ifndef DS1307_H
   ) \8 I; Z5 R6 c
2. #define DS1307_H
   
3. 
   - F% Y) d. S. k8 }
4. #include "stm32g4xx.h"
   , F5 s) {0 f+ O9 ~3 Q: x# I9 D
5. 
   2 Z; l2 A! A4 W; ^6 H6 F
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
    
11. 
    
12. /***************************函数声明*****************************/
    
13. uint8_t DS1307_Read(uint8_t addr,uint8_t size); //读数据
      Z3 j: Q' c! F7 `6 m6 S
14. uint8_t DS1307_Write(uint8_t addr,uint8_t size);//写数据
    4 o; t, ^+ d) [9 x5 l
15. uint8_t DS1307_Init(void);                      //用当前日期(yesr,month,day,hour,minute)初始化
    : t9 Z0 a* I9 J( E* K( G
16. void DS1307_Config(void);                       //配置中断引脚及I2C
    ( L3 Z, I$ K+ [* k
17. void DS1307_read_date(void);                    //读取日期时间数据
    7 ]" c7 o4 n& J! x* M2 }
18. void DS1307_write_date(void);                   //写入日期时间数据
    . r, q9 Z; j9 @3 Y) \
19. 
    
20. #endif
    

复制代码

    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。

% @8 w+ z1 p1 [0 J1 [
    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。
: l8 o6 m0 W4 d8 Z; ]/ b5 W9 M

不错不错