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：
8 ]) D. A' E: P* Z, [; b. R


    显示月日和时间：
( Y/ l  E) k' w; b6 I  ~0 A7 m- F

$ o% O% s# d, q& B$ y
    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。
9 a0 h) f: h0 n3 e: j, W0 X6 z    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。
( B- O- |2 c* ^/ |    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。
  D! E5 X0 E, [4 S/ E5 O9 {    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。
3 V' A# @% V# C: S0 S: V- @% ~# S2 V
5 z  V2 @6 g( s7 L; y* N, x    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。
    从DS1307读出秒数据：
: K. Q: b% l, ?9 z

- `. _/ B: w& i! F9 y
% G$ Q  {1 \( G    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。
/ P/ [4 p2 X# r: t, V' `; n& y6 {/ y

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. 
   0 ]4 s: J: e! a2 B* {
2. #include "main.h"
   
3. #include "I2C.h"
   ' y5 s& X' H, E
4. #include "ds1307.h"
   0 Q2 l/ F+ A; k+ D4 l/ l. Y7 K
5. 
   
6. extern uint16_t year;              //年
   
7. extern uint8_t week,month,day,hour,minute,second,DS_Buff[8];//月日时分秒
   
8. 
   
9. 
   
10. /******************************************************************************************
    # p( D8 \& Z! P# F7 b/ m' Y9 Y
11. * 函数名称: DS1307_Read()
    3 Y4 ]+ t" ?/ C  q6 j
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
    % L4 p% G$ ~) ~0 I9 a
13. * 输    入: uint8_t addr        获取数据从addr开始
    " V, b1 k& ~' |2 o, J# K
14. *                        uint8_t size        要获取的数据个数(1~8)
    % A' ^" r# S- b$ V: i/ Y) V
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. ******************************************************************************************/
    ! a+ E) h: v  a* U/ f
17. uint8_t DS1307_Read(uint8_t addr,uint8_t size)
    
18. {
    
19.     uint8_t i = 0;
    5 m1 J) K. n; T
20. 
    % ~- p9 n1 S  [: ]. y. d7 w
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
    $ }' B* n1 _: }! f4 {$ Y
23.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    
24.     {
    
25.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    " b1 z+ Q$ N* L% O( e& d6 q  K' I
26.                 return 2;
    4 u" A) V9 J5 B; c' g
27.     }
    
28.     SI2C_Send(addr);                //发送读取数据的起始地址
    ! C6 a% y# ?8 a2 E2 H% Z4 `
29.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    
30.     {
    ! z8 \' b$ f, f% ?( S
31.         SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    
32.         return 3;
    
33.     }
    $ ~/ f7 x! X7 x# p, A0 J% G
34. 
    : \/ @' w2 @; v0 ?% u8 r8 z# ~
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
    " ], f, B; {6 j
37.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    
38.     {
    " A1 j# f* Z2 {( Y9 D
39.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    
40.         return 4;
    
41.     }
    ( s' J  k4 z4 Y8 X' y( V
42. 
    8 b( s- x% W/ ]. _& b
43.     for(i=0;size>0;i++,size--)                //从addr处读取size个字节的数据
    
44.     {
    
45.         DS_Buff[i] = SI2C_Receive();
    * S( p& |- H5 v# I! m
46.         SI2CDoAck();
    : |! U2 R8 U9 r4 `( [
47.     }
    # h0 t/ ~( ^9 x6 d7 e2 O4 z
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
    ' i4 _% J8 v7 \5 m
51. 
    
52.     SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    
53.         return 0;
    ! d. H2 s! Q9 v+ o
54. }
    
55. 
    2 G3 y) F" C1 e0 ]" d
56. 
    
57. /**********************************************************************************************
    
58. * 函数名称:        DS1307_Write()
    + n- C" f) L/ E# d# h! K
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
    
60. * 输    入: uint8_t addr        数据被写入从addr开始的地址处
    * a9 \+ J5 G* p6 |, b0 y% y
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
    " L. N3 `5 n5 I4 X# r, x4 ~
63. **********************************************************************************************/
    
64. uint8_t DS1307_Write(uint8_t addr,uint8_t size)
    
65. {
    ) @; l2 V* L$ p0 ~3 s4 G
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
    3 v0 Q1 E* g! c6 Y$ H
70.     if(1 == SI2CIsAck())            //检测DS1307是否有响应
    
71.     {
    
72.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    % [3 h0 G4 e2 z
73.         return 1;
    
74.         }
    - N; x' g6 w0 R( R* _; Y2 O5 w
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
    ! P2 ]/ B2 q8 \
78.     {
    ( ^8 m* e( M0 a( m; F( w2 Q
79.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    7 G& M! p0 w; W2 z2 `0 q
80.         return 2;
    ; j% v& J, ~" v' i
81.     }
    2 j2 Z  T6 V( }0 Q/ _3 N0 ?7 J
82. 
    
83.     for(i=0;size>0;i++,size--)
    ' u$ R( @! n3 |) b0 `
84.     {
    + }6 j9 A. D2 h4 [
85.         SI2C_Send(DS_Buff[i]);
    
86.         if(1 == SI2CIsAck())        //检测DS1307是否有响应
    
87.         {
    5 D$ ]6 C9 q9 f5 r
88.             SI2C_Stop();            //产生停止信号
    
89.             return 3;
    9 P! o2 n5 R+ s# r. F6 s# K. N7 Q
90.         }
    " B8 X: G' |5 W+ v( T
91.     }
    
92. 
    
93.     SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    . I# F" _. ?) f( C
94.     return 0;
    ! \, U3 l* C$ _3 f9 I
95. }
    1 \/ n5 s( S3 p$ e
96. 
    
97. 
    3 E" N# X% x7 L
98. /******************************************************************************************
    ; K. Y* n2 L! `4 Z& }$ o
99. * 函数名称:        DS1307_Init()
    % I: D* P: K, i; @6 f
100. * 功能说明: 用当前日期(yesr,month,day,hour,minute)初始化DS1307
     
101. * 输    入: 无
     / |5 D. j; a8 J# Q) D  E
102. * 输    出: uint8_t        0=RET_OK 初始化成功        1=RET_ERR 初始化出错
     
103. ******************************************************************************************/
     . h4 \+ o* C$ E; I$ |3 S" M- [7 k2 m
104. uint8_t DS1307_Init(void)
     0 c1 v3 e4 D8 V; k2 A/ h1 `& r4 |& w
105. {
     0 u+ r+ V- l4 @$ t9 j2 |
106.     uint8_t temp;
     
107. 
     & O% v4 S7 D$ ^2 q2 k" B. m6 Z# M
108.         temp = DS1307_Read(0,1);
     8 S2 M4 y+ J3 C6 x5 r
109.        
     , ~; ~& Z$ a. ~
110.         if(temp>127){
     9 n) b9 \; D+ X2 M
111. 
     . H) j0 t& i# H; Z3 B
112.         year = 2019;
     
113.                 month = 9;
     ' A% z# f- u7 x+ {
114.                 day = 17;
     
115.                 week = 2;
     
116.                 hour = 9;
     
117.                 minute = 1;
     3 E0 G& O& V" n* x  K' c2 S
118.                
     
119.         DS_Buff[0] = 0;                  //秒
     
120.         temp = ((minute/10)<<4|(minute%10));
     7 l% m$ z$ }- m* s9 b
121.         DS_Buff[1] = temp;               //分
     
122.         temp = ((hour/10)<<4|(hour%10));
     * ?! A. Z4 t6 |
123.         DS_Buff[2] = temp;               //时
     
124. 
     
125.         DS_Buff[3] = week;               //星期
     , ]$ x1 U! i: Q8 {: e( [
126. 
     # t8 I/ K6 b# }1 |4 o
127.         temp = ((day/10)<<4|(day%10));
     8 W$ F3 J9 Y3 S) a% ?0 h$ V
128.         DS_Buff[4] = temp;               //日
     
129.         temp = ((month/10)<<4|(month%10));
     " M' |: C: E7 I1 f. i# H( ?  a6 e
130.             DS_Buff[5] = temp;               //月
     4 k$ H* R: h0 [
131.         temp = ((year%100)/10<<4|(year%10));
     
132.         DS_Buff[6] = temp;               //年
     3 m/ r3 m4 X' ^0 d  S
133.        
     
134.         DS_Buff[7] = 32;                 //0010 0000 = 允许按1Hz输出方波
     : t8 p: m5 ^1 v7 y, Z- @! O, ^
135. 
     
136.         return DS1307_Write(0,8);
     7 H2 C2 I; c) m% z7 w- C& V
137. //        return DS1307_I2C_Write(0,8);
     
138.     }
     6 A! X/ Y2 K. k
139.         else
     0 c/ a) o1 X; r; r. X, k4 p" R
140.                 return 4;
     * a) e  \3 y+ ^! ~
141. }
     
142. 
     
143. /******************************************************************************************
     % n2 u. r0 p& O& R
144. * 函数名称:        DS1307_Config()
     ! |$ I0 E7 i9 u7 {% W5 P6 P5 E
145. * 功能说明: 配置DS1307_OUT中断引脚
     5 g/ B+ |* N/ m2 [; x, I
146. * 输    入: 无
     % J$ M3 ~6 n5 u" l& x
147. * 输    出: 无
     
148. ******************************************************************************************/
     
149. void DS1307_Config(void)
     8 `1 J& T5 B5 Q1 F: L$ \
150. {
     6 E- S4 y8 G& t
151.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
     
152. 
     
153.     GPIO_InitStruct.Pin = DS_OUT;
     8 D$ F  z0 \9 ~! U  b" c
154.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
     
155.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
     ) s0 M7 _% z$ i9 d% U7 j
156.     HAL_GPIO_Init(DS_PORT, &GPIO_InitStruct);
     3 X+ K1 i* s$ F6 M1 v
157.        
     
158.         SI2C_Config();                       //配置I2C
     
159. }
     
160. 
     
161. 
     7 K$ p( y$ \+ N. D
162. /******************************************************************************************
     
163. * 函数名称:        DS1307_read_date()
     , C# z7 |) |0 s. ?5 v
164. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
     % e$ ]+ b4 |3 Y9 u' U
165. * 输    入: 无
     / O! z( Z/ f& X7 `3 j. K, [9 t
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
     9 P' `2 k6 f* \9 e5 h
172.     second = ((DS_Buff[0]&0x70)>>4)*10 + (DS_Buff[0]&0x0F);//秒，屏蔽秒的第7位的标志
     9 _  i( W6 Q2 A' U' u; x
173.         minute = ((DS_Buff[1]&0x70)>>4)*10 + (DS_Buff[1]&0x0F);//分（取低7位）
     / n* Z( ^7 L5 V( [# ]/ s2 }3 y
174.         hour = ((DS_Buff[2]&0x10)>>4)*10 + (DS_Buff[2]&0x0F);  //时（取低5位）
     4 f. Q7 l- K' ^( P" ?
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. 
     3 ]  y5 ^; v& z0 j- ?# z
180. }
     
181. 
     0 X4 r9 {0 N# N) r$ C
182. 
     
183. /******************************************************************************************
     
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
     4 ?( I  v# n; J9 _
187. * 输    出: 无
       R8 j7 s6 c7 K; n/ r! c) R
188. ******************************************************************************************/
     
189. void DS1307_write_date(void)
     
190. {
     
191.     uint8_t temp;
     3 X7 u- l" X2 _8 M
192.        
     ! g. k( G6 E' f+ G3 y  A( x& y8 L
193.     DS_Buff[0] = 0;                      //秒
     4 w9 ?  I) V+ k2 j+ K, {0 H
194.     temp = ((minute/10)<<4|(minute%10));
     * b- X) D" f+ E
195.     DS_Buff[1] = temp;                   //分
     3 q% @. g$ I, G7 C/ d2 ?/ c2 k
196.     temp = ((hour/10)<<4|(hour%10));
     
197.     DS_Buff[2] = temp;                   //时
     2 g4 h& R& L  J1 b  T. x3 y
198. 
     
199.     DS_Buff[3] = week;                   //星期
     
200.     temp = ((day/10)<<4|(day%10));
     * @- ^! ~; p7 ?) z4 B/ F
201.     DS_Buff[4] = temp;                   //日
     
202.     temp = ((month/10)<<4|(month%10));
     1 l* G8 W" X! w8 c6 Y8 \4 Q
203.     DS_Buff[5] = temp;                   //月
     
204.     temp = ((year%100)/10<<4|(year%10));
     
205.     DS_Buff[6] = temp;                   //年
     
206.        
     
207.     DS1307_Write(0,7);                   //写入前7个字节数据
     2 M$ n7 a1 R- A% E1 q' G3 F
208. //    DS1307_I2C_Write(0,7);               //写入前7个字节数据
     
209. }
     

复制代码

6 n7 P; P5 U+ m' o+ t( L9 ]5 F0 H5 l
+ Y  J- A. m& ~" Z  L7 J" f0 e; k) {+ ]

1. #ifndef DS1307_H
   
2. #define DS1307_H
   / ]# p' p, k- m8 J+ V
3. 
   
4. #include "stm32g4xx.h"
   % l! b" }- `' ~/ `
5. 
   ( T; x" y4 `4 ]
6. /*************************** 宏定义 *****************************/
   
7. #define DS1307_ADDR                0xD0                        //DS1307器件的IIC地址固定为11010000
   " W$ A3 H5 O' Q( m' m) b- q
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
    8 _. `# {, Y. e; ?& N' a: \
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
    & N+ J7 Z+ K) r) I5 j1 y
17. void DS1307_read_date(void);                    //读取日期时间数据
    * ~7 [+ t1 B9 w/ S9 k
18. void DS1307_write_date(void);                   //写入日期时间数据
      P5 {1 s9 i  }, Q4 ~
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。


    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。
1 s$ m" \+ W& l3 H  R9 k% U

不错不错