STM32F103使用模拟IIC读写PCF8563

只看该作者 · 2017-4-7 16:27

使用STM32F103模拟IIC读写时钟芯片PCF8563，断开外接电源较长时间后（如一晚上），再通上外接电源时，PCF8563时钟芯片无法写（程序的初始化阶段，设置时钟输出为1024Hz，示波器测得时钟输出为默认的32.768KKHz），读内置的时间也是错误的（初始化阶段写入了初值时间），但是通电一段时间后，时间又会正常显示，即使通断电也是正常的。求助，这是什么问题，该如何解决。

只看该作者 · 2017-4-7 16:31

这是电路图和主函数初始化的代码，接下来会贴出PCF8563的具体代码

只看该作者 · 2017-4-7 16:35

复制

#include "PCF8563.h"



#define PCF8563_GPIO        GPIOB

#define PCF8563_SDA                GPIO_Pin_15

#define PCF8563_SCL                GPIO_Pin_14



#define Write_ADD        0xA2        //PCF8563的写地址

#define Read_ADD        0xA3        //PCF8563的读地址



#define PCF8563_Start()                        IIC_Start(PCF8563_GPIO, PCF8563_SCL, PCF8563_SDA)

#define PCF8563_Send_Byte(n)        IIC_Send_Byte((n), PCF8563_GPIO, PCF8563_SCL, PCF8563_SDA)

#define PCF8563_Read_Byte(n)        IIC_Read_Byte((n), PCF8563_GPIO, PCF8563_SCL, PCF8563_SDA)

#define PCF8563_Wait_Ack()                IIC_Wait_Ack(PCF8563_GPIO, PCF8563_SCL, PCF8563_SDA)

#define PCF8563_Stop()                        IIC_Stop(PCF8563_GPIO, PCF8563_SCL, PCF8563_SDA)



//************************************

// Method:    PCF8563_Init

// FullName:  PCF8563_Init

// Access:    public 

// Returns:   void

// Parameter: void

// Description:        初始化PCF8563的IO口和寄存器

//************************************

void PCF8563_Init(void)

{

        IIC_Init(PCF8563_GPIO, PCF8563_SCL, PCF8563_SDA);

        delay_ms(20);

        PCF8563_Set(CONTROL_STATUS1, 0x00);

        PCF8563_Set(CONTROL_STATUS2, 0x00);

        PCF8563_Set(CLKOUT_CONTROL, 0x81);                //使能CLK输出，1024Hz

}



//************************************

// Method:    PCF8563_Read

// FullName:  PCF8563_Read

// Access:    public 

// Returns:   void

// Parameter: PCF8563 * pcf8563

// Description:        读时间 年、月、日、时、分

//************************************

void PCF8563_Read(PCF8563 * pcf8563)

{

        PCF8563_Start();

        PCF8563_Send_Byte(Write_ADD);

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Send_Byte(MINUTES);                //分寄存器地址0x03

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Start();

        PCF8563_Send_Byte(Read_ADD);

        PCF8563_Wait_Ack();

        pcf8563->minutes = PCF8563_Read_Byte(1) & 0X7F;

        pcf8563->hours = PCF8563_Read_Byte(1) & 0X3F;

        pcf8563->days = PCF8563_Read_Byte(1) & 0X3F;

        PCF8563_Read_Byte(1);                //读取星期寄存器，该数据不保存

        pcf8563->months = PCF8563_Read_Byte(1) & 0X1F;

        pcf8563->years = PCF8563_Read_Byte(0);



        PCF8563_Stop();                                        //发送停止信号



        //将时间从BCD编码变成十进制

        pcf8563->minutes = BCDToDec(pcf8563->minutes);

        pcf8563->hours = BCDToDec(pcf8563->hours);

        pcf8563->days = BCDToDec(pcf8563->days);

        pcf8563->months = BCDToDec(pcf8563->months);

        pcf8563->years = BCDToDec(pcf8563->years);

}



//************************************

// Method:    PCF8563_Write

// FullName:  PCF8563_Write

// Access:    public 

// Returns:   void

// Parameter: PCF8563 * pcf8563

// Description:        将时间（年、月、日、时、分）写入PCF8563

//************************************

void PCF8563_Write(PCF8563 * pcf8563)

{

        //将时间从十进制变成BCD编码

        pcf8563->minutes = DecToBCD(pcf8563->minutes);

        pcf8563->hours = DecToBCD(pcf8563->hours);

        pcf8563->days = DecToBCD(pcf8563->days);

        pcf8563->months = DecToBCD(pcf8563->months);

        pcf8563->years = DecToBCD(pcf8563->years);



        PCF8563_Start();

        PCF8563_Send_Byte(Write_ADD);

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Send_Byte(MINUTES);                //分寄存器地址0x03

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Send_Byte(pcf8563->minutes);        //发送分

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Send_Byte(pcf8563->hours);        //发送时

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Send_Byte(pcf8563->days);        //发送天

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Send_Byte(0x00);        //发送星期，不关注星期几

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Send_Byte(pcf8563->months);        //发送月

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Send_Byte(pcf8563->years);                //发送年

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Stop();                                        //发送停止信号

}



//************************************

// Method:    PCF8563_Set

// FullName:  PCF8563_Set

// Access:    public 

// Returns:   void

// Parameter: PCF8563_REGISTER regaddr

// Parameter: unsigned char _data

// Description:        设置寄存器的值

//************************************

void PCF8563_Set(PCF8563_REGISTER regaddr, unsigned char _data)

{

        PCF8563_Start();

        PCF8563_Send_Byte(Write_ADD);

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Send_Byte(regaddr);

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Send_Byte(_data);

        PCF8563_Wait_Ack();

        PCF8563_Stop();

}



//************************************

// Method:    DecToBCD

// FullName:  DecToBCD

// Access:    public 

// Returns:   unsigned char

// Parameter: unsigned char _dec

// Description:        十进制转BCD编码

//************************************

unsigned char DecToBCD(unsigned char _dec)

{

        unsigned char temp = 0;

        while (_dec >= 10)

        {

                temp++;

                _dec -= 10;

        }

        return ((unsigned char)(temp << 4) | _dec);

}



//************************************

// Method:    BCDToDec

// FullName:  BCDToDec

// Access:    public 

// Returns:   unsigned char

// Parameter: unsigned char _BCD

// Description:        BCD编码转十进制

//************************************

unsigned char BCDToDec(unsigned char _BCD)

{

        unsigned char temp = 0;



        temp = ((unsigned char)(_BCD & (unsigned char)0xF0) >> (unsigned char)0x04) * 10;

        return (temp + (_BCD & (unsigned char)0x0F));

}

复制

#include "IIC.h"



//#define SDA_H()        SET_BIT(GPIO->BSRR,SDA_Pin)

//#define SDA_L()        SET_BIT(GPIO->BRR,SDA_Pin)

//#define SCL_H()        SET_BIT(GPIO->BSRR,SCL_Pin)

//#define SCL_L()        SET_BIT(GPIO->BRR,SCL_Pin)

#define SDA_H()        (GPIO->BSRR|=SDA_Pin)

#define SDA_L()        (GPIO->BRR|=SDA_Pin)

#define SCL_H()        (GPIO->BSRR|=SCL_Pin)

#define SCL_L()        (GPIO->BRR|=SCL_Pin)



//************************************

// Method:    IIC_Init

// FullName:  IIC_Init

// Access:    public 

// Returns:   void

// Parameter: GPIO_TypeDef * GPIO

// Parameter: uint16_t SCL_Pin

// Parameter: uint16_t SDA_Pin

// Description:        初始化IIC，设置SDA、SCL为开漏输出，初始为高电平

//************************************

void IIC_Init(GPIO_TypeDef * GPIO, uint16_t SCL_Pin, uint16_t SDA_Pin)

{

        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);        //本次应用中，两个IIC器件均在GPIOB上



        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;                //开漏输出

        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SCL_Pin | SDA_Pin;

        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;

        GPIO_Init(GPIO, &GPIO_InitStructure);



        //GPIO->BSRR |= SDA_Pin;

        //GPIO->BRR |= SCL_Pin;

        GPIO_SetBits(GPIO, SDA_Pin | SCL_Pin);        //SDA、SCL初始状态为高电平

}



//************************************

// Method:    IIC_Start

// FullName:  IIC_Start

// Access:    public 

// Returns:   void

// Parameter: GPIO_TypeDef * GPIO

// Parameter: uint16_t SCL_Pin

// Parameter: uint16_t SDA_Pin

// Description:        产生起始信号，SCL为高电平时，SDA下降沿

//************************************

void IIC_Start(GPIO_TypeDef * GPIO, uint16_t SCL_Pin, uint16_t SDA_Pin)

{

        SDA_H();

        SCL_H();

        delay_us(4);

        SDA_L();        //开始信号

        delay_us(4);

        SCL_L();        //拉低SCL电平，准备发送或接收数据

}



//************************************

// Method:    IIC_Stop

// FullName:  IIC_Stop

// Access:    public 

// Returns:   void

// Parameter: GPIO_TypeDef * GPIO

// Parameter: uint16_t SCL_Pin

// Parameter: uint16_t SDA_Pin

// Description:        产生停止信号，SCL为高电平时，SDA上升沿

//************************************

void IIC_Stop(GPIO_TypeDef * GPIO, uint16_t SCL_Pin, uint16_t SDA_Pin)

{

        SCL_L();

        SDA_L();

        delay_us(4);

        SCL_H();

        SDA_H();

        delay_us(4);

}



//************************************

// Method:    IIC_Send_Byte

// FullName:  IIC_Send_Byte

// Access:    public 

// Returns:   void

// Parameter: u8 txd

// Parameter: GPIO_TypeDef * GPIO

// Parameter: uint16_t SCL_Pin

// Parameter: uint16_t SDA_Pin

// Description:        IIC发送一个字节

//************************************

void IIC_Send_Byte(u8 txd, GPIO_TypeDef * GPIO, uint16_t SCL_Pin, uint16_t SDA_Pin)

{

        u8 t;

        SCL_L();        //拉低时钟开始数据传输

        for (t=0;t<8;t++)

        {

                GPIO_WriteBit(GPIO, SDA_Pin, (BitAction)((txd & 0x80) >> 7));

                txd <<= 1;

                delay_us(2);

                SCL_H();

                delay_us(2);

                SCL_L();

                delay_us(2);

        }

}



//************************************

// Method:    IIC_Read_Byte

// FullName:  IIC_Read_Byte

// Access:    public 

// Returns:   u8

// Parameter: unsigned char ack

//                                ack=1，发送ACK

//                                ack=0，发送NACK

// Parameter: GPIO_TypeDef * GPIO

// Parameter: uint16_t SCL_Pin

// Parameter: uint16_t SDA_Pin

// Description:        读一个字节，SCL低电平时，改变SDA

//************************************

u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack, GPIO_TypeDef * GPIO, uint16_t SCL_Pin, uint16_t SDA_Pin)

{

        unsigned char i, receive = 0;

        SDA_H();        //释放总线

        for (i = 0; i < 8; i++)

        {

                SCL_L();

                delay_us(2);

                SCL_H();

                receive <<= 1;

                if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIO, SDA_Pin))

                {

                        receive++;

                }

                //receive |= READ_BIT(GPIO->IDR, SDA_Pin);

                delay_us(1);

        }

        if (!ack)

                IIC_NAck(GPIO, SCL_Pin, SDA_Pin);//发送nACK

        else

                IIC_Ack(GPIO, SCL_Pin, SDA_Pin); //发送ACK   

        return receive;

}



//************************************

// Method:    IIC_Wait_Ack

// FullName:  IIC_Wait_Ack

// Access:    public 

// Returns:   u8        1-接收应答失败，0-接收应答成功

// Parameter: GPIO_TypeDef * GPIO

// Parameter: uint16_t SCL_Pin

// Parameter: uint16_t SDA_Pin

// Description:        等待应答信号到来

//************************************

u8 IIC_Wait_Ack(GPIO_TypeDef * GPIO, uint16_t SCL_Pin, uint16_t SDA_Pin)

{

        u8 ucErrTime = 0;

        SDA_H();                //释放总线

        delay_us(1);

        SCL_H();

        delay_us(1);



        while (READ_BIT(GPIO->IDR,SDA_Pin))

        {

                ucErrTime++;

                if (ucErrTime > 250)

                {

                        IIC_Stop(GPIO, SCL_Pin, SDA_Pin);

                        return 1;

                }

        }

        SCL_L();   

        return 0;

}



//************************************

// Method:    IIC_Ack

// FullName:  IIC_Ack

// Access:    public 

// Returns:   void

// Parameter: GPIO_TypeDef * GPIO

// Parameter: uint16_t SCL_Pin

// Parameter: uint16_t SDA_Pin

// Description:        产生ACK应答，设备在接收或发送到一个字节后能拉低SDA电平

//************************************

void IIC_Ack(GPIO_TypeDef * GPIO, uint16_t SCL_Pin, uint16_t SDA_Pin)

{

        SCL_L();

        SDA_L();

        delay_us(2);

        SCL_H();

        delay_us(2);

        SCL_L();

}



//************************************

// Method:    IIC_NAck

// FullName:  IIC_NAck

// Access:    public 

// Returns:   void

// Parameter: GPIO_TypeDef * GPIO

// Parameter: uint16_t SCL_Pin

// Parameter: uint16_t SDA_Pin

// Description:        产生NACK应答，设备在接收或发送到一个字节后能拉低SDA电平

//************************************

void IIC_NAck(GPIO_TypeDef * GPIO, uint16_t SCL_Pin, uint16_t SDA_Pin)

{

        SCL_L();

        SDA_H();

        delay_us(2);

        SCL_H();

        delay_us(2);

        SCL_L();

}

3万 · 2017-4-7 20:03

这和时钟芯片本身有关，和STM32又没啥关系；

你联系时钟芯片原厂，这种问题他们有没有遇到过；

实在解决不了的话，你只能上电后，过段时间再读取数据了；

只看该作者 · 2017-4-7 20:28

mmuuss586 发表于 2017-4-7 20:03
这和时钟芯片本身有关，和STM32又没啥关系；

你联系时钟芯片原厂，这种问题他们有没有遇到过；

中间大概有3分钟的时间，芯片都是不可读，不可写的。用示波器看过了。

只看该作者 · 2017-4-7 23:10

使用DS1820

1万 · 2017-4-8 12:58

不知道为何当时不能写啊，你可以这样一直等待它能写了再操作，弄个while判断，要不就一直不启用它。

只看该作者 · 2017-4-8 16:11

单片机常用的总线如i2c、spi、uart等，将其硬件抽象层分离，相关外设在其抽象层上的应用函数接口调用。这样的好处是：
1、外设的驱动方便移植到任何单片机；
2、外设总线方便移植到其他单片机，只需更改部分寄存器配置；
3、总线调试OK后，调试新的外设程序时，不用重重复复调试总线的程序。
比如，i2c总线，eeprom、时钟芯片、其他i2c外设等，都拿来即用。