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。
2 U6 _/ l# V# {6 f    显示年份和时间：

" ?$ q$ u! W* L" X" ~1 O: E  S$ \7 C) T

    显示月日和时间：

1 H( _9 Q/ E) Y. ]: S

& x( w- l: u9 {' {9 m    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。
/ z- |. F) i! {) P* Z9 W
    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。
; q' c( {& \. Q+ M    从DS1307读出秒数据：
1 Z$ o/ I( X5 g0 j8 N
4 E- p- d- u) h, g' s
- e8 m1 C1 a6 N! ~, R7 {
- K) |% r! Z  S' @$ h    写入器件地址时的时序：



    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。
0 {; o+ Y+ o8 A8 a

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：
" a$ g8 _7 T0 F) W; h

1. 
   
2. #include "main.h"
   2 F, p1 Y9 |) I/ a
3. #include "I2C.h"
   * }2 H. [3 Q$ H. v  H" u8 c
4. #include "ds1307.h"
   
5. 
   & @) C# F- E( V
6. extern uint16_t year;              //年
   
7. extern uint8_t week,month,day,hour,minute,second,DS_Buff[8];//月日时分秒
   * M6 B) `: E$ [1 F
8. 
   
9. 
   
10. /******************************************************************************************
    . D# F6 s1 I, {
11. * 函数名称: DS1307_Read()
    
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
    
13. * 输    入: uint8_t addr        获取数据从addr开始
    ! m9 p3 a+ ~" p+ \  D
14. *                        uint8_t size        要获取的数据个数(1~8)
    + ?: W( \6 Y  i: K, W  \
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
    , h, e' s8 ^! I- m, G; j$ P2 o5 u6 ~0 K5 X
16. ******************************************************************************************/
    * P/ v' {" b8 b, C/ e2 a
17. uint8_t DS1307_Read(uint8_t addr,uint8_t size)
    5 D0 x/ P, F4 m- |4 `& k1 @' t
18. {
    
19.     uint8_t i = 0;
    
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
    + D: G" S5 o& D5 y" J& @* K- S
24.     {
    
25.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    5 s$ k& u; {2 c
26.                 return 2;
    * R1 w' g7 i! E9 {1 z1 H& i  X
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
    
30.     {
    
31.         SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    / q) b8 s  f7 U- ?. _; ~
32.         return 3;
    
33.     }
    9 _9 v% w# V% o! m' _3 ^1 E
34. 
    + H' U# G4 u) z( o$ p' k8 r3 w1 j
35.     SI2C_Start();                   //产生Repeated Start
    7 {8 l' K' Q/ v( w
36.     SI2C_Send(DS1307_ADDR|1);       //发送DS1307芯片地址及读写位，1表示读
    : x! U% _# l- H6 a/ c$ A  h
37.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    
38.     {
    
39.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    
40.         return 4;
    7 c7 q2 q4 w8 O, i5 i
41.     }
    
42. 
    
43.     for(i=0;size>0;i++,size--)                //从addr处读取size个字节的数据
    ( F! q2 j) h$ q/ V- k- f) @
44.     {
    ' U7 V2 I2 |: z! B8 |% e1 D
45.         DS_Buff[i] = SI2C_Receive();
    2 v: B( I& f3 n+ R5 P7 x8 H0 f
46.         SI2CDoAck();
    8 j! o% f3 `' p3 p. d
47.     }
    2 @# H- U' A, Y3 \' z/ T
48. 
    
49.     SI2C_Receive();                 //DS1307要求必须使用NOAck来结束数据读取
    
50.     SI2CNoAck();                    //DS1307要求必须使用NOAck来结束数据读取
    $ w* r9 @  h0 g/ J8 C; [; C$ {2 L) p
51. 
    & V' o; {' @1 P
52.     SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    % G1 \7 f# A' J
53.         return 0;
    / d/ W* ?( Z3 b
54. }
    + U# A3 \8 |9 ~9 c
55. 
    
56. 
    
57. /**********************************************************************************************
    4 A% v  G' e" u) H' x  Q7 f- S6 o5 m
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
    ; s" c4 c+ O* Q! u; }
60. * 输    入: uint8_t addr        数据被写入从addr开始的地址处
    
61. *                        uint8_t size        要设置的数据个数(1~8)
    
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
    7 A$ z8 }9 \& n# b
63. **********************************************************************************************/
    
64. uint8_t DS1307_Write(uint8_t addr,uint8_t size)
    4 W2 q9 u5 c4 b
65. {
    
66.     uint8_t i = 0;
    
67. 
    
68.     SI2C_Start();                   //产生起始信号
    
69.     SI2C_Send(DS1307_ADDR|0);       //发送DS1307芯片地址及读写位，0表示写
    ! u* m9 S: ?  {. t7 K
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;
    4 a/ d3 j) M: S& i
74.         }
    / X( i3 t; W( |. P# n) B: f
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
    - {# K: ]4 h* F9 ~- ]( Z# X+ J
80.         return 2;
    
81.     }
    
82. 
    ' H: W8 _/ S) o* O- \
83.     for(i=0;size>0;i++,size--)
    & d6 g% L! o2 J# s: E
84.     {
    
85.         SI2C_Send(DS_Buff[i]);
    
86.         if(1 == SI2CIsAck())        //检测DS1307是否有响应
    * |, n) E/ T, H) _% Q1 a* j
87.         {
    7 U. |- ~5 c  X' Z, o5 C6 K. P2 M1 G
88.             SI2C_Stop();            //产生停止信号
    ' F: T6 d2 z$ C# y3 z* l
89.             return 3;
    & S( U0 b3 j7 E9 J# M
90.         }
    * J: Q2 A" Q% B6 z" [* h  e
91.     }
    
92. 
    
93.     SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    - _( L/ `& @& z% j% N+ c" ]- Z
94.     return 0;
    2 o* v4 ^2 P2 D% G( ~: q
95. }
    5 l$ x0 l( j: T0 `. [
96. 
    1 H6 I3 P. k( q) q2 ^
97. 
    
98. /******************************************************************************************
    
99. * 函数名称:        DS1307_Init()
    
100. * 功能说明: 用当前日期(yesr,month,day,hour,minute)初始化DS1307
     2 M# L1 s8 v+ h
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
     ' A5 M' n6 B( s! d4 h: z- I& n
103. ******************************************************************************************/
     
104. uint8_t DS1307_Init(void)
     
105. {
     + K0 y& z# K# r0 }6 Q" D
106.     uint8_t temp;
     
107. 
     
108.         temp = DS1307_Read(0,1);
     
109.        
     2 Q0 y$ j# t/ L5 V
110.         if(temp>127){
     
111. 
     ; P6 b+ C0 V# ]" R
112.         year = 2019;
     - v6 l+ X1 H6 e" H2 C( m9 ~
113.                 month = 9;
     
114.                 day = 17;
     9 M( O8 B6 Q  W& o# F
115.                 week = 2;
     % k9 R$ c* ?7 {/ L9 ]
116.                 hour = 9;
     1 K: w! K8 T% s/ r; S3 ^
117.                 minute = 1;
     + c0 E  {+ g% M8 f8 `" I, e
118.                
     
119.         DS_Buff[0] = 0;                  //秒
     
120.         temp = ((minute/10)<<4|(minute%10));
     1 l- X& C: H0 R2 F; N  C0 ]5 g
121.         DS_Buff[1] = temp;               //分
     - w& g' }  o+ V% S2 t. z, V
122.         temp = ((hour/10)<<4|(hour%10));
     
123.         DS_Buff[2] = temp;               //时
     
124. 
     6 Q  y+ n8 y7 r" f
125.         DS_Buff[3] = week;               //星期
       X/ ^+ ?9 n$ w( a9 I; u" e
126. 
     2 p- @5 F: }% `- D! C8 Q" q1 U  K  m
127.         temp = ((day/10)<<4|(day%10));
     
128.         DS_Buff[4] = temp;               //日
     
129.         temp = ((month/10)<<4|(month%10));
     & F' x% \8 t* P" F" \
130.             DS_Buff[5] = temp;               //月
     . {+ r: N$ l$ A3 m
131.         temp = ((year%100)/10<<4|(year%10));
     
132.         DS_Buff[6] = temp;               //年
     - {: P9 W3 t5 t9 f
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);
     & b3 C$ S) \  s# F1 f4 N3 ~5 T
138.     }
     
139.         else
     8 S1 u/ B  I" c$ T" O& A3 e; [
140.                 return 4;
     
141. }
     5 J5 U: I6 B& v/ d4 y
142. 
     
143. /******************************************************************************************
     
144. * 函数名称:        DS1307_Config()
     
145. * 功能说明: 配置DS1307_OUT中断引脚
     
146. * 输    入: 无
     3 x* J6 ?, f5 O4 o! A
147. * 输    出: 无
     
148. ******************************************************************************************/
       T5 w6 K! Q; r- V8 _! B
149. void DS1307_Config(void)
     
150. {
     4 G. L7 w2 _$ P6 ]1 w: t
151.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
     
152. 
     
153.     GPIO_InitStruct.Pin = DS_OUT;
     * d% B" `8 I  u/ E6 y6 V& Q
154.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
     
155.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
     
156.     HAL_GPIO_Init(DS_PORT, &GPIO_InitStruct);
     ) B7 g; Q( X2 L, Z# F2 M1 H: y9 x, v
157.        
     8 }7 r" v7 H, m% S; F7 v
158.         SI2C_Config();                       //配置I2C
     1 b+ ?* \2 _" }0 Z: H9 b+ I3 H8 `3 n
159. }
     
160. 
     1 Q9 Z+ {! Y/ d
161. 
     0 i. ^8 o3 {6 K5 M
162. /******************************************************************************************
     ! ^, G. R/ e' x" m" p# l8 K
163. * 函数名称:        DS1307_read_date()
     
164. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
     
165. * 输    入: 无
     
166. * 输    出: 无
     
167. ******************************************************************************************/
     
168. void DS1307_read_date(void)
     ! a& P+ z9 T/ V( T/ @! a) c. h3 c
169. {
     ) J( z) S# a7 A( Z' _
170.     DS1307_Read(0,7);                                      //读取前7个字节数据
     % V1 s8 M& ]. ]- j. t* i
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
     
173.         minute = ((DS_Buff[1]&0x70)>>4)*10 + (DS_Buff[1]&0x0F);//分（取低7位）
     ( j0 q/ |8 `' a  f) G7 H
174.         hour = ((DS_Buff[2]&0x10)>>4)*10 + (DS_Buff[2]&0x0F);  //时（取低5位）
     ' a& J# \. N+ X% U; \  J# ~+ x  G
175.         week = (DS_Buff[3]&0x07);                              //周（取低3位）
     ! d$ U6 ~2 _/ v
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）
     0 C* G; B6 n$ }; X* q
178.         year = 2000 + (DS_Buff[6]>>4)*10 + (DS_Buff[6]&0x0F);  //年
     
179. 
     
180. }
     / ~7 S/ d  v7 ^' W- D1 T9 i
181. 
     
182. 
     / |( m& f( X% G& ?* i
183. /******************************************************************************************
     6 M( b; |) i# F1 y% |7 K  _: W
184. * 函数名称:        DS1307_write_date()
     
185. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
     
186. * 输    入: 无
     
187. * 输    出: 无
     : a- i9 n$ _& y* ~
188. ******************************************************************************************/
     
189. void DS1307_write_date(void)
     6 M5 [, C( ?  r& N/ S
190. {
     
191.     uint8_t temp;
     
192.        
     ' z" C7 N. N, T" U8 \3 M
193.     DS_Buff[0] = 0;                      //秒
     5 Q* f+ e0 M% J2 _, H1 q3 E
194.     temp = ((minute/10)<<4|(minute%10));
     
195.     DS_Buff[1] = temp;                   //分
     * k3 ~; R/ Z3 A. O* n. Q
196.     temp = ((hour/10)<<4|(hour%10));
     
197.     DS_Buff[2] = temp;                   //时
     : U& |5 Y& i$ I7 B- Y5 M# R8 p' C
198. 
     3 w& j5 t& f. M2 Q- J4 `/ T
199.     DS_Buff[3] = week;                   //星期
     / W- g# T: M9 i8 n) Q
200.     temp = ((day/10)<<4|(day%10));
     ; Y% Y( q+ z  P3 _+ f
201.     DS_Buff[4] = temp;                   //日
     ( [* |! Q1 n4 i; J+ t8 k9 [
202.     temp = ((month/10)<<4|(month%10));
     & V/ D, G' \: Q, f! c: U5 ]% |
203.     DS_Buff[5] = temp;                   //月
     
204.     temp = ((year%100)/10<<4|(year%10));
     
205.     DS_Buff[6] = temp;                   //年
     $ i* f, |$ t5 p/ z- [  C1 y; D
206.        
     
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
     ; |4 i  _. n' J- u* M# D
209. }
     0 c+ u. P# U& L! `' m6 K. Z7 J

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* N! I5 u3 t0 A; {: u' K

1. #ifndef DS1307_H
   
2. #define DS1307_H
   
3. 
   - u  k* p* D; g$ O1 d. E
4. #include "stm32g4xx.h"
   ! k" F. h3 p$ {' w3 v
5. 
   8 j2 z6 R: {7 z8 J3 k' r- c
6. /*************************** 宏定义 *****************************/
   # c0 b6 w$ d  Q0 A2 [* a
7. #define DS1307_ADDR                0xD0                        //DS1307器件的IIC地址固定为11010000
   . x( Y: i: _" G3 J" k/ Y
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. 
    , \. {! b9 S# [% T( P9 b# _6 ^: ~
12. /***************************函数声明*****************************/
    : y2 |' u6 {( x# L
13. uint8_t DS1307_Read(uint8_t addr,uint8_t size); //读数据
    
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
    
16. void DS1307_Config(void);                       //配置中断引脚及I2C
    
17. void DS1307_read_date(void);                    //读取日期时间数据
    6 T* {5 T! m& _2 N6 V
18. void DS1307_write_date(void);                   //写入日期时间数据
    7 V- u: n& w4 s, w2 d
19. 
    * M6 U( m; K1 Z6 ~8 i
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。
+ I( i# |0 i) m# F) [/ w- A

5 l7 N$ _* F; ]$ |# h9 w    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。
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