STM32 驱动 DS1302

项目开源链接¶

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DS1302的处理，这是我正在做的一个练习项目的一部分，如果只看关于DS1302的部分，查看 02_Firmware\01_DS1302_ReadWrite 的代码即可。

项目说明¶

这篇文章所讲内容，是我在看 DS1302 时候的一点记录，也是想把整个项目的学习过程做一个记录。所以可能后续会每完成一个项目点，做一点总结，感兴趣的朋友可以关注一下这个仓库的项目，但是这是学习项目，所以可能代码不那么严谨，如果有建议，欢迎交流。

DS1302 介绍¶

关于 DS1302 其实使用的比较多了，就是一个时钟芯片。可设置和读取年月日时分秒星期。

说一些我以前学习没有注意的地方。

• 可操作寄存器除了年、月、日、时、分、秒、星期、控制，这8个寄存器，还有一个充电寄存器，但是我现在也还未作过多了解。
• 还有31字节的非易失性 RAM。这个我以前不知道，这个RAM可以用来存一些变量，但是以前没有使用过。询问Ai用途，他说这个可以用来存储一些时钟设置，比如是否断过电。
• 时钟那8个寄存器可以多字节读写，不带充电寄存器。31字节的 RAM 也可以多字节读写。（以前一直是单字节读写使用，好像单字节读写也不会耗太多时间，显得这个多字节读写好像没那么必要）

有人知道那个 非易失性 RAM 有什么实际上的作用吗？请教一下。不知道其他的时钟芯片是不是也有这种东西。

DS1302 软件设计¶

用户接口¶

对 DS1302 的操作，无非就是3个引脚IO的控制，CLK、DATA、RST。其中，DATA引脚需要具备可读可写的功能。我将用户接口放在了文件的最开始，需要自己替换代码中的内容。

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static void ds1302_gpio_init(void);
static void ds1302_set_clk_output(uint8_t state);
static void ds1302_set_data_gpio_mode(uint8_t mode);
static void ds1302_set_data_output(uint8_t state);
static uint8_t ds1302_get_data_input(void);
static void ds1302_set_rst_output(uint8_t state);
static void ds1302_delay_us(u8 xus);

这些函数，需要用户替换成自己的操作，如果你和我一样是STM32F103的话，就只需要改我最上面的 define 定义了。

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#define CLK_PORT_CLK  (RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define CLK_PORT  GPIOA
#define CLK_PIN   GPIO_Pin_0
#define DATA_PORT_CLK  (RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define DATA_PORT GPIOA
#define DATA_PIN  GPIO_Pin_1
#define RST_PORT_CLK  (RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define RST_PORT  GPIOA
#define RST_PIN   GPIO_Pin_2

在这里我提一个自己之前遇到的问题，就是在切换引脚状态的时候，初始化引脚为输出模式，一定要把配置写全，我就是因为配置输出没有带上 SPEED 的配置，导致输出配置失败，但是却又看不出来，一开始还以为是自己读写时序写错了。

就是下面这个函数，最开始我没有写 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 这一行。

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static void ds1302_set_data_gpio_mode(uint8_t mode)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    if (mode == 0)
    { 
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DATA_PIN;
        GPIO_Init(DATA_PORT, &GPIO_InitStructure);
    }
    else
    { 
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_Out_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = DATA_PIN;
        GPIO_Init(DATA_PORT, &GPIO_InitStructure);
    }   
}

DS1302 读写单字节¶

读写单字节的方式比较简单，看时序图即可，大概可以总结几点。

• RST 在置为有效后，需要等几 US 的数据稳定。
• 需要写入数据的时候，DAT把数据准备好，然后CLK给一个上升沿
• 需要读取 BIT 数据的时候，一个CLK下降沿，数据准备好一个，读出来后执行下一个下降沿。
• 中间还有很多时刻需要延时，这个看时序图，但是很多时候的时间感觉都不是很长，我在代码中有做一点注释。

具体的实现方式可以看我的开源代码中的

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static void ds1302_write_byte(uint8_t w_addr, uint8_t w_byte)
static void ds1302_read_byte(uint8_t r_addr, uint8_t *r_byte)

ds1302 的 时钟寄存器有 8 个，再配合一个充电寄存器，都是可以单独读写的。

寄存器比较特殊的地方有如下：

• 秒里面有个 CH 起振位，它为 0 时钟才会启动
• 控制寄存器里面有个写保护位，为 0 才能写入数据。
• 数据存储方式是 BCD 码，如果要转10进制，需要转换。
• 小时寄存器比较特殊，bit7 代表是12小时制还是24小时制，bit5 在 12 小时制的时候有上午下午之分。

具体的读写设置，可以看我的下面这两个函数：

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int8_t ds1302_set_datetime(const ds1302_datetime_t *dt) 
int8_t ds1302_get_datetime(ds1302_datetime_t *dt)

DS1302 读写 RAM¶

之前讲到，DS1302 有31字节的非易失性 RAM。他们也是可以读写的，他们的起始地址是 0xC0。

注意最低位是读写位，地址都是从 Bit1 往上加的，我的读写函数中，在读的时候把地址 |0X01 所以就没有管读写位。

这个 RAM 我也测试通过了，但是暂时不知道有什么用。

使用函数如下：

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uint8_t ds1302_read_ram(uint8_t addr, uint8_t *data) ;
uint8_t ds1302_write_ram(uint8_t addr, uint8_t data) ;

我这里给的 addr 你直接填 0 - 30 即可，在函数中做了地址转换。

DS1302 读写多字节¶

DS1302 是可以读写多字节的，读写方式就是，写了地址后，连续读或者写多个字节。具体的实现在以下API：

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static void ds1302_write_bytes(uint8_t w_addr, const uint8_t w_byte[],uint8_t w_len)
static void ds1302_read_bytes(uint8_t r_addr, uint8_t *r_byte, uint8_t r_len)

读取设置时钟，最多可控制8个字节，写的地址是 0xBE,连续读写分别控制 秒、分、时、日、月、星期、年、控制寄存器。只能按照这个顺序。

读取设置RAM，最多可控制31个字节，写的地址是 0xEF,连续读写寄存器,只能按照顺序,比如你配置长度5，那就是读写的前5个RAM字节。

关于时钟设置的多字节读取，我在时钟设置函数中用 CLOCK_USE_MULTI_BYTE_READ_WRITE 这个宏定义来打开关闭。

总结¶

以上便是全部内容了，后续如果有更新，会在文章中注上更新说明。