#include<stm32f4xx.h>
/********************软件模拟IIC*********************/
/*****************PB8=SCL，PB9=SDA*****************/
#define DS3231_ADDRESS_Write 0xD0
#define DS3231_ADDRESS_Read 0xD1
/**************DS3231内部寄存器地址***************/
#define DS3231_SEC 0x00 // 秒
#define DS3231_MIN 0x01 //分
#define DS3231_HOUR 0x02 //时
#define DS3231_WEEK 0x03 //周
#define DS3231_DATE 0x04 //日
#define DS3231_MONTH 0x05 //月
#define DS3231_YEAR 0x06 //年
#define DS3231_AL1SEC 0x07
#define DS3231_AL1MIN 0x08
#define DS3231_AL1HOUR 0x09
#define DS3231_AL1WDAY 0x0A
#define DS3231_AL2MIN 0x0B
#define DS3231_AL2HOUR 0x0C
#define DS3231_AL2WDAY 0x0D
#define DS3231_CONTROL 0x0E
#define DS3231_STATUS 0x0F
#define DS3231_AGING_OFFSET 0x0F
#define DS3231_TMP_High 0x11
#define DS3231_TMP_LOW 0x12
/******DS3231内部寄存器地址******/
/**************END**************/
#define Read_IIC_SDA GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_9) //定义Read_IIC_SDA为PB11的输入值
#define IIC_SCL_H() GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8) //定义IIC_SCL_H()函数为将RES（PB10）置高电平
#define IIC_SCL_L() GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8) //定义IIC_SCL_L()函数为将RES（PB10）置低电平
#define IIC_SDA_H() GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9) //定义IIC_SDA_H()函数为将RES（PB11）置高电平
#define IIC_SDA_L() GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9) //定义IIC_SDA_L()函数为将RES（PB11）置低电平
//最后读取到的时间数据将赋值到下面这几个变量
u8 RTC_Sec,RTC_Min,RTC_Hour,RTC_Week,RTC_Date,RTC_Month;
u16 RTC_Year;
void IIC2_SoftInit(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9; //10--SCL 11--SDA；PB10 PB11
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //OD开漏
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
/******* 设置SDA为输出*******/
void SDA_OUT(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //OD开漏
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //上拉
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
/******* 设置SDA为输入*******/
void SDA_IN(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN; //上拉输入
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //OD开漏
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //上拉
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
void IIC_Start(void) //起始信号
{
SDA_OUT(); //把SDA作为输出，初始化为推挽输出
IIC_SDA_H(); //SDA输出高电平
IIC_SCL_H(); //SCL输出高电平
Delay_us(2);
IIC_SDA_L(); //SDA输出低点评
Delay_us(2);
IIC_SCL_L(); //SCL输出低电平
Delay_us(2);
}
void IIC_Stop(void) //停止信号
{
IIC_SCL_H(); //SCL输出高电平
IIC_SDA_L(); //SDA输出低点评
Delay_us(2);
IIC_SDA_H(); //SDA输出高电平
Delay_us(2);
}
u8 IIC_Wait_Ask(void) //等待应答信号
{
u8 count;
IIC_SDA_H();
Delay_us(2);
SDA_IN();
Delay_us(2);
IIC_SCL_H();
Delay_us(2);
while(Read_IIC_SDA)
{
count++;
if(count>250)
{
IIC_Stop(); //如果长时间无应答，则认为从站故障，终止数据传输，并返回1
return 1;
}
}
IIC_SCL_L();
Delay_us(1);
return 0;
}
void IIC_Ack(void) //应答信号
{
IIC_SCL_L();
SDA_OUT();
IIC_SDA_L();
Delay_us(2);
IIC_SCL_H();
Delay_us(2);
IIC_SCL_L();
}
void IIC_NAck(void) //主机不产生应答信号NACK
{
IIC_SCL_L();
SDA_OUT();
IIC_SDA_H();
Delay_us(2);
IIC_SCL_H();
Delay_us(2);
IIC_SCL_L();
}
void IIC_WriteByte(u8 data) //写1Byte数据，每个数据都是以写1Byte作为基本单位
{
u8 i;
SDA_OUT(); //SDA切换到数据输出模式
Delay_us(2);
for(i=0;i<8;i++) //循环传输1Byte数据，即8bit
{
IIC_SCL_L(); //SCL置低电平，为下个Bit数据做准备
Delay_us(2);
if(data & 0x80) //MSB,如果date的第八位为1
IIC_SDA_H(); //则SDA置高
else
IIC_SDA_L(); //否则置低
Delay_us(1);
IIC_SCL_H(); //SCL拉高，产生一个时钟信号，从机读取SDA状态
Delay_us(2); //延时，丛机在这段时间读取SDA状态
IIC_SCL_L(); //延时后拉低SCL，为下个Bit数据做准备
data<<=1; //date左移1位，下一bit变成第八位
}
}
//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK
u8 IIC_Read_Byte(const unsigned char ack)
{
u8 i,receive=0;
SDA_IN(); //SDA设置为输入
Delay_us(2);
for(i=0;i<8;i++ )
{
IIC_SCL_L();
Delay_us(2);
IIC_SCL_H();
receive<<=1;
Delay_us(2);
if(Read_IIC_SDA)
receive++;
Delay_us(2);
}
if (!ack)
IIC_NAck(); //发送nACK
else
IIC_Ack(); //发送ACK
return receive;
}
void IIC_DS3231_ByteWrite(u8 WriteAddr,u8 date)
{
IIC_Start(); //起始信号
IIC_WriteByte(DS3231_ADDRESS_Write); //DS3231设备地址，写
IIC_Wait_Ask(); //等待应答
IIC_WriteByte(WriteAddr); //寄存器地址
IIC_Wait_Ask(); //等待应答
IIC_WriteByte(date); //写入数据
IIC_Wait_Ask(); //等待应答
IIC_Stop(); //结束信号
}
u8 IIC_DS3231_ByteRead(u8 ReadAddr)
{
u8 data = 0;
IIC_Start(); //产生起始位
IIC_WriteByte(DS3231_ADDRESS_Write); //发送从机地址（写模式D0）
IIC_Wait_Ask(); //等待应答
IIC_WriteByte(ReadAddr); //发送寄存器地址
IIC_Wait_Ask(); //等待应答
IIC_Start(); //重复起始信号
IIC_WriteByte(DS3231_ADDRESS_Read); //发送从机地址（读模式）
IIC_Wait_Ask(); //等待应答
data = IIC_Read_Byte(0); //读取数据，参数设为0 --- NACK
IIC_Stop();
return data;
}
void IIC_DS3231_ReadAll(void) //读取所有时间数据并转换
{
u8 Data_Sec,Data_Min,Data_Hour,Data_Week,Data_Date,Data_Month,Data_Year;
u8 Low,High;
Data_Sec= IIC_DS3231_ByteRead(DS3231_SEC); //读取数据秒
Data_Min = IIC_DS3231_ByteRead(DS3231_MIN); //读取数据分
Data_Hour = IIC_DS3231_ByteRead(DS3231_HOUR); //读取数据时
Data_Week = IIC_DS3231_ByteRead(DS3231_WEEK); //读取数据周
Data_Date = IIC_DS3231_ByteRead(DS3231_DATE); //读取数据日
Data_Month = IIC_DS3231_ByteRead(DS3231_MONTH); //读取数据月
Data_Year = IIC_DS3231_ByteRead(DS3231_YEAR); //读取数据年
Low=Data_Sec&0x0f; //取低四位
High=(( Data_Sec& 0xf0) >> 4); //取高四位
RTC_Sec=High*10+Low; //转换秒（高四位*10+低四位）
Low=Data_Min&0x0f;
High=(( Data_Min& 0xf0) >> 4);
RTC_Min=High*10+Low; //转换分
Low=Data_Hour&0x0f;
High=(( Data_Hour& 0x30) >> 4);
RTC_Hour=High*10+Low; //转换时（高两位*10+低四位）
RTC_Week=Data_Week; //转换周（不需要转换）
Low=Data_Date&0x0f;
High=(( Data_Date& 0xf0) >> 4);
RTC_Date=High*10+Low; //转换日
Low=Data_Month&0x0f;
High=(( Data_Month& 0x10) >> 4);
RTC_Month=High*10+Low; //转换月
Low=Data_Year&0x0f;
High=(( Data_Year& 0xf0) >> 4);
RTC_Year=((Data_Month>>7)+20)*100+High*10+Low; //转换年(世纪*100+高四位*10+低四位)
}
void IIC_DS3231_WriteAll(u16 Year,u8 Month,u8 Date,u8 Week,u8 Hour,u8 Min,u8 Sec)
{
u8 Sec_Date,Min_Date,Hour_Date,Week_Date,Date_Date,Month_Date,Year_Date;
u8 H_Bit,L_Bit;
H_Bit=(Sec/10)<<4; //取高四位
L_Bit=Sec%10; //取低四位
Sec_Date=H_Bit|L_Bit; //合并成八位
H_Bit=(Min/10)<<4;
L_Bit=Min%10;
Min_Date=H_Bit|L_Bit;
H_Bit=Hour/10;
L_Bit=Hour%10;
Hour_Date=(H_Bit<<4)|L_Bit;
Week_Date=Week;
H_Bit=Date/10;
L_Bit=Date%10;
Date_Date=(H_Bit<<4)|L_Bit;
if(Year/100==20)
{
H_Bit=Month/10;
L_Bit=Month%10;
Month_Date=(H_Bit<<4)|L_Bit;
H_Bit=(Year-2000)/10;
L_Bit=(Year-2000)%10;
Year_Date=(H_Bit<<4)|L_Bit;
}
else
{
H_Bit=Month/10+8; //05h第8位如果是1，则为22世纪
L_Bit=Month%10;
Month_Date=(H_Bit<<4)|L_Bit;
H_Bit=(Year-2100)/10;
L_Bit=(Year-2100)%10;
Year_Date=(H_Bit<<4)|L_Bit;
}
IIC_DS3231_ByteWrite(DS3231_YEAR,Year_Date);
IIC_DS3231_ByteWrite(DS3231_MONTH,Month_Date);
IIC_DS3231_ByteWrite(DS3231_DATE,Date_Date);
IIC_DS3231_ByteWrite(DS3231_WEEK,Week_Date);
IIC_DS3231_ByteWrite(DS3231_HOUR,Hour_Date);
IIC_DS3231_ByteWrite(DS3231_MIN,Min_Date);
IIC_DS3231_ByteWrite(DS3231_SEC,Sec_Date);
}
void DS3231_Init(void) //DS3231初始化
{
IIC_DS3231_ByteWrite(0x0E,0x40); //使能1Hz方波，使能振荡器
IIC_DS3231_ByteWrite(0x0F,0x00); //启动振荡器
Delay_ms(100); //延时等待完全起振
}
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