之前用51驅動過DS1302，沒用多久就輸出了正確的時間。當時以為這塊芯片其實沒啥，很簡單。但是現在用STM32做項目，用到同樣的芯片，以為這有何難，只要把那個程序拿過來復制黏貼改一下IO設置不就行了？但是事情遠沒有想想的那么簡單。
經過3天的掙扎，現在才知道當時自己是多么天真。
關於DS1302的基本操作可以看這里：http://www.cnblogs.com/qsyll0916/p/7712695.html
好了，廢話少說了，進入正題。
首先DS1302讀寫方式屬於3線SPI。CE、SCK、IO。其中IO口屬於雙向IO口，我們讀寫都要經過這個IO口。在用51開發的時候，因外他是准雙向IO，不需要我們額外關心他的輸入輸出設置。需要輸出的時候直接寫 P0^1 = 1;
需要檢測外部輸入的時候直接寫 if(P0^1 == 1) ,
都很方便，但是方便的同時帶來的是讀寫速度上的限制。那么在STM32中，每個IO口都有8種輸出模式。復雜的同時也意味着每一種模式都是專門定制的，帶來了速度上的優勢。所以在移植這個程序的時候，就需要注意這個雙向IO的設置問題。一開始我也不是很懂，各種百度查資料，各種問人。最后才知道有兩種方式可以實現雙向的IO讀寫設置。
第一：
#define DS1302_DATIN PBin(6) #define DS1302_DATOUT PBout(6) #define DS1302_DAT_INPUT() {GPIOB->CRL&= 0XF0FFFFFF;GPIOB->CRL|= 8<<24;} //設置成上拉或者下拉輸入模式,需要外接上拉電阻 #define DS1302_DAT_OUTPUT() {GPIOB->CRL&= 0XF0FFFFFF;GPIOB->CRL|= 3<<24;} //設置成最大50M的通用推挽輸出
通過簡單的寄存器操作，可以實現輸入輸出的快速切換。需要在端口處接上拉電阻。
第二：
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS1302_IO_PIN; //這里最好設成開漏，當然也可以普通推挽，但是需要后面一直切換輸入輸出模式 GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //開漏輸出，需要接上拉，不需要切換輸入輸出了。 GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //輸出速度50MHz GPIO_Init(DS1302_PORT, &GPIO_InitStruct);
把IO配置成開漏輸出模式。必須外接上拉電阻，不然讀出的全是低電平。這樣就不用一直切換輸入輸出模式，可以直接像51那樣，直接使用。
雙向IO的配置基本上就是上面所說的兩種情況，但是可能還有其他方式，但是我目前就只知道這個方式，后面學習了在補充。
配置完IO之后就開始對IO進行操作，從而讀寫DS1302，獲取實時時間。讀寫的時候特別需要注意。網上很多教程都沒有提到這一點，估計是太基礎了吧。但是這個小小的問題卻困擾了我很長時間。就是在進行對DS1302的寫命令和數據的操作的時候，我們需要按照從低位到高位依次發送數據。發送數據的時候：
在51里面我們經常會這樣寫：{ SCIO = byte_1 & 0x01; byte_1 >> = 1; }
那么在32中我們可以這樣寫嗎？： { PBout(6) = byte_1 & 0x01; byte_1 >> = 1; }
絕對不行。雖然看上去沒有什么問題，也不會報錯，但是卻就是不同正確通信。很氣人。
原因是PBout(6)這樣的操作是屬於STM32的位帶操作。但是在CM3中不允許位帶操作賦值除0和1以外的數。
也就是說上面那種操作方式是給 PBout(6) 賦值2,3,4，之類的數，但是stm32卻不能理解這是什么意思。因為它只認識0和1！！！
所以我們可以簡單的這樣處理：
if((byte_1 & t) != 0) //之前的問題出在這里，32的位帶操作不能賦值0和1之外的值。 { DS1302_DATOUT = 1; } else { DS1302_DATOUT = 0; }
這樣就可以正常通信了。但是如果不能像上面那樣處理的話，現象是一直讀出85這個數。關於讀出85這個數，除了上面我提到的這種特殊情況，網上還是有很多人有這方面的經驗的，我總結了一下，大致是下面這幾種情況：
1、讀取完時間后沒有把DATA_IO引腳拉低。導致顯示問號和85等一些亂七八糟的東西。但是我加了。
2、電壓不夠，小於4.6V。但是這個網上有爭議，我接的是5V，實測4.8V，應該沒問題。
3、沒有接上拉電阻。我只在需要雙向IO的地方加了上拉電阻，利用的是板子上預留的IIC的SDA，上面有一個4.7K的上拉，我把IO接在了這里。應該也沒問題
4、仿真時序不對。但是我之前用這個時序在51上面實現過一樣的功能，現在移植到32上應該也沒什么問題啊，延時時間也仿真了，嚴格按照1us的延時仿真的。
但是在我的實驗過程中還是發現了很多其他的現象，再次也記錄下來，防止有人遇到相同的問題，就能不浪費那么多時間。
1、確實要注意DS1302的電壓，最好不要用STM32開發板上面的3.3V，反正我是沒做出來。如果用外部電源給DS1302供電的話，需要將外部電源和開發板共地，不然讀出全是85.
2、DS1302如果需要修改時間。需要把初始化函數里面的上電保護去掉，再次下載重置的時間，然后再把上電保護那段給添加上去，防止復位后時間被重置。
目前我的問題就是這么多。在一一解決了上述問題之后，就能准確的讀取時間了，實測一天24H誤差不超過2s，還是很准的了。
好了，下面就是源程序了。
首先是DS1302的頭文件，主要是一些位帶操作和預定義
#ifndef __DS1302_H #define __DS1302_H #include <stm32f10x.h> #include "hardware.h" //相對應的IO口配置 #define DS1302_PORT GPIOB #define DS1302_SCK_PIN GPIO_Pin_7 //時鍾 #define DS1302_IO_PIN GPIO_Pin_6 //雙向IO口， #define DS1302_CE_PIN GPIO_Pin_5 //片選使能，當需要讀寫的時候，置高位 #define DS1302_SCK PBout(7) //位帶操作，可直接給高低電平，但是切記不能給0.1之外的數。切記 #define DS1302_CE PBout(5) #define DS1302_DATIN PBin(6) #define DS1302_DATOUT PBout(6) //存放時間 typedef struct _time{ u8 second; u8 minute; u8 hour; u8 date; u8 month; u8 week; u8 year; }my_time;
void DS1302_Init(void); void ds1302_readtime(void); void display_real_time(void); //顯示實時時間 #endif
DS1302操作源文件：
#include "ds1302.h" #include "spi.h" //READ_RTC_ADDR[7] = {0x81, 0x83, 0x85, 0x87, 0x89, 0x8b, 0x8d};//讀取時間的命令地址，已經通過讀寫操作來直接實現這些地址 //WRITE_RTC_ADDR[7] = {0x80, 0x82, 0x84, 0x86, 0x88, 0x8a, 0x8c};//寫時間的命令地址 my_time TIME = {0}; //顯示時間的結構體 u8 init_time[] = {0x00,0x28,0x21,0x27,0x12,0x06,0x17}; //初始化時間：秒 分 時 日 月 周 年 static void ds1302_gpio_init(void); static void ds1302_writebyte(u8 byte_1);//寫一個字節; byte是保留字，不能作為變量 static void ds1302_writedata(u8 addr,u8 data_);//給某地址寫數據,data是c51內部的關鍵字，表示將變量定義在數據存儲區，故此處用data_; static u8 ds1302_readbyte(void);//讀一個字節 static u8 ds1302_readdata(u8 addr);//讀取某寄存器數據; static void DS1302_delay_us(u16 time); //簡單延時1us //基本IO設置 static void ds1302_gpio_init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; //開啟GPIOD的時鍾 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //設置GPIO的基本參數 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS1302_SCK_PIN | DS1302_CE_PIN ; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //這兩個普通端口設為推挽輸出 GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //輸出速度50MHz GPIO_Init(DS1302_PORT, &GPIO_InitStruct); GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS1302_IO_PIN; //這里最好設成開漏，當然也可以普通推挽，但是需要后面一直切換輸入輸出模式 GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //開漏輸出，需要接上拉，不需要切換輸入輸出了。 GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //輸出速度50MHz GPIO_Init(DS1302_PORT, &GPIO_InitStruct); } //寫一個字節 //數據和地址都是從最低位開始傳輸的 static void ds1302_writebyte(u8 byte_1) { u8 i = 0; u8 t = 0x01; for(i = 0;i<8;i++) { if((byte_1 & t) != 0) //之前的問題出在這里，32的位帶操作不能賦值0和1之外的值。 { DS1302_DATOUT = 1; } else { DS1302_DATOUT = 0; } DS1302_delay_us(2); DS1302_SCK = 1; //上升沿寫入 DS1302_delay_us(2); DS1302_SCK = 0; DS1302_delay_us(2); t<<= 1; } DS1302_DATOUT = 1; //釋放IO，后面讀取的話會准確很多 DS1302_delay_us(2); //因為如果寫完之后IO被置了低電平，開漏輸出模式下讀取的時候會有影響，最好先拉高，再讀取 } //地址寫數據 static void ds1302_writedata(u8 addr,u8 data_) { DS1302_CE = 0; DS1302_delay_us(2); DS1302_SCK = 0; DS1302_delay_us(2); DS1302_CE = 1; DS1302_delay_us(2); //使能片選信號 ds1302_writebyte((addr<<1)|0x80); //方便后面寫入,轉化之后是地址寄存器的值， ds1302_writebyte(data_); DS1302_CE = 0; DS1302_delay_us(2);//傳送數據結束，失能片選 DS1302_SCK = 0; DS1302_delay_us(2);//拉低，准備下一次寫數據 } //讀取一個字節,上升沿讀取 static u8 ds1302_readbyte(void) { u8 i = 0; u8 data_ = 0; //因為上面已經把端口設置為開漏，電路外部接了山拉電阻，可以不切換輸入輸出模式，直接使用。 // DS1302_DAT_INPUT(); DS1302_SCK = 0; DS1302_delay_us(3); for(i=0;i<7;i++) //這里發現設為8的話輸出數據不對，很亂 { if((DS1302_DATIN) == 1) { data_ = data_ | 0x80; //低位在前，逐位讀取,剛開始不對，估計是這個的問題 } data_>>= 1; DS1302_delay_us(3); DS1302_SCK = 1; DS1302_delay_us(3); DS1302_SCK = 0; DS1302_delay_us(3); } return (data_); } //讀取寄存器的值 static u8 ds1302_readdata(u8 addr) { u8 data_ = 0; DS1302_CE = 0; DS1302_delay_us(2); DS1302_SCK = 0; DS1302_delay_us(2); DS1302_CE = 1; DS1302_delay_us(2); //讀寫操作時CE必須為高，切在SCK為低時改變 ds1302_writebyte((addr<<1)|0x81); //寫入讀時間的命令 data_ = ds1302_readbyte(); DS1302_SCK = 1; DS1302_delay_us(2); DS1302_CE = 0; DS1302_delay_us(2); DS1302_DATOUT = 0; DS1302_delay_us(3); //這里很多人說需要拉低，但是我發現去掉這個也可以顯示啊，不過為了保險，還是加上。 DS1302_DATOUT = 1; DS1302_delay_us(2); return data_; } void DS1302_Init(void) { u8 i = 0; ds1302_gpio_init(); //端口初始化 DS1302_CE = 0; DS1302_delay_us(2); DS1302_SCK = 0; DS1302_delay_us(2); i = ds1302_readdata(0x00); //讀取秒寄存器, if((i & 0x80) != 0)//通過判斷秒寄存器是否還有數據來決定下次上電的時候是否初始化時間，就是掉電保護 { ds1302_writedata(7,0x00); //撤銷寫保護，允許寫入數據,0x8e,0x00 for(i = 0;i<7;i++) { ds1302_writedata(i,init_time[i]); } } ds1302_writedata(7,0x80);//打開寫保護功能，防止干擾造成的數據寫入。 } //************ void ds1302_readtime(void) //讀取時間 { u8 i; for(i = 0;i<7;i++) { init_time[i] = ds1302_readdata(i); } } static void DS1302_delay_us(u16 time) { u16 i = 0; while(time--) { i = 5; //自己定義 while(i--); } } //顯示實時時間 void display_real_time(void) { ds1302_readtime(); //先獲取時間到緩沖區 //BCD碼轉換ASCII碼 TIME.year = ((init_time[6]&0x70)>>4)*10 + (init_time[6]&0x0f); //高三位加低四位 TIME.month = ((init_time[4]&0x70)>>4)*10 + (init_time[4]&0x0f); TIME.date = ((init_time[3]&0x70)>>4)*10 + (init_time[3]&0x0f); TIME.week = ((init_time[5]&0x70)>>4)*10 + (init_time[5]&0x0f); TIME.hour = ((init_time[2]&0x70)>>4)*10 + (init_time[2]&0x0f); TIME.minute = ((init_time[1]&0x70)>>4)*10 + (init_time[1]&0x0f); TIME.second = ((init_time[0]&0x70)>>4)*10 + (init_time[0]&0x0f); OLED_ShowNum(48,0,TIME.hour,2,16); OLED_ShowChar(64,0,':'); OLED_ShowNum(72,0,TIME.minute,2,16); OLED_ShowChar(88,0,':'); OLED_ShowNum(96,0,TIME.second,2,16); }
在驅動DS1302的時候，我遇到的基本上就是上面這些情況了。如果還有朋友遇到其他情況，可以一起討論。
