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：



    显示月日和时间：



    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。
    从DS1307读出秒数据：



    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。

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"
   
3. #include "I2C.h"
   
4. #include "ds1307.h"
   
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. /******************************************************************************************
    
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
    
14. *                        uint8_t size        要获取的数据个数(1~8)
    
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. ******************************************************************************************/
    
17. uint8_t DS1307_Read(uint8_t addr,uint8_t size)
    
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
    
24.     {
    
25.         SI2C_Stop();                //产生停止信号
    
26.                 return 2;
    
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
    
32.         return 3;
    
33.     }
    
34. 
    
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
    
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;
    
41.     }
    
42. 
    
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();
    
46.         SI2CDoAck();
    
47.     }
    
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
    
51. 
    
52.     SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    
53.         return 0;
    
54. }
    
55. 
    
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
    
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
    
63. **********************************************************************************************/
    
64. uint8_t DS1307_Write(uint8_t addr,uint8_t size)
    
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
    
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;
    
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
    
80.         return 2;
    
81.     }
    
82. 
    
83.     for(i=0;size>0;i++,size--)
    
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;
    
90.         }
    
91.     }
    
92. 
    
93.     SI2C_Stop();                    //产生停止信号
    
94.     return 0;
    
95. }
    
96. 
    
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
     
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. ******************************************************************************************/
     
104. uint8_t DS1307_Init(void)
     
105. {
     
106.     uint8_t temp;
     
107. 
     
108.         temp = DS1307_Read(0,1);
     
109.        
     
110.         if(temp>127){
     
111. 
     
112.         year = 2019;
     
113.                 month = 9;
     
114.                 day = 17;
     
115.                 week = 2;
     
116.                 hour = 9;
     
117.                 minute = 1;
     
118.                
     
119.         DS_Buff[0] = 0;                  //秒
     
120.         temp = ((minute/10)<<4|(minute%10));
     
121.         DS_Buff[1] = temp;               //分
     
122.         temp = ((hour/10)<<4|(hour%10));
     
123.         DS_Buff[2] = temp;               //时
     
124. 
     
125.         DS_Buff[3] = week;               //星期
     
126. 
     
127.         temp = ((day/10)<<4|(day%10));
     
128.         DS_Buff[4] = temp;               //日
     
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
     
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);
     
138.     }
     
139.         else
     
140.                 return 4;
     
141. }
     
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
     
147. * 输    出: 无
     
148. ******************************************************************************************/
     
149. void DS1307_Config(void)
     
150. {
     
151.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
     
152. 
     
153.     GPIO_InitStruct.Pin = DS_OUT;
     
154.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
     
155.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
     
156.     HAL_GPIO_Init(DS_PORT, &GPIO_InitStruct);
     
157.        
     
158.         SI2C_Config();                       //配置I2C
     
159. }
     
160. 
     
161. 
     
162. /******************************************************************************************
     
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)
     
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
     
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）
     
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. 
     
180. }
     
181. 
     
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
     
187. * 输    出: 无
     
188. ******************************************************************************************/
     
189. void DS1307_write_date(void)
     
190. {
     
191.     uint8_t temp;
     
192.        
     
193.     DS_Buff[0] = 0;                      //秒
     
194.     temp = ((minute/10)<<4|(minute%10));
     
195.     DS_Buff[1] = temp;                   //分
     
196.     temp = ((hour/10)<<4|(hour%10));
     
197.     DS_Buff[2] = temp;                   //时
     
198. 
     
199.     DS_Buff[3] = week;                   //星期
     
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
     
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
     
208. //    DS1307_I2C_Write(0,7);               //写入前7个字节数据
     
209. }
     

复制代码

1. #ifndef DS1307_H
   
2. #define DS1307_H
   
3. 
   
4. #include "stm32g4xx.h"
   
5. 
   
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
    
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
    
18. void DS1307_write_date(void);                   //写入日期时间数据
    
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。