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[PIC®/AVR®/dsPIC®产品] 【Curiosity Nano测评报告】I2C通讯实验

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 楼主| hu9jj 发表于 2024-9-27 17:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
ios, curiosity, IO, I2c, AN
本帖最后由 hu9jj 于 2024-9-27 17:37 编辑

#申请原创#
    I2C是常见的通讯协议之一，用于本次实验的I2C器件是DS1307日历模块，下图就是从某宝购入的日历模块：

    这个模块背面是一颗CR2032电池，正面是一颗DS1307日历芯片及一颗AT24C32EEPROM，以及相应的外围电路。板上还留有DS18B20温湿度传感器的焊盘，但没有安装元件。
    本次先后实验了硬件I2C和软件模拟I2C。

一、硬件I2C实验
    首先进入MCC进行配置，PIC16F13146的I2C外设有主从之分，我手上的I2C设备都是从设备，因此单片机选择为I2C主设备，传输率为最常见的100k：

    生成代码后，根据mssp1.h文件，我们需要使用的主要有三个函数：
    使用I2C1_Write()函数对DS1307进行写入操作：
复制
  1. /****************************************************************************************** 
    

  2. * 函数名称:        DS1307_write_date()
    

  3. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
    

  4. * 输    入: 无
    

  5. * 输    出: 无
    

  6. ******************************************************************************************/
    

  7. void DS1307_WriteDate(void)
    

  8. {
    

  9.     uint8_t i, dat[9];
    

  10.     week = GetWeek(year,month,day);
    

  11.     dat[0] = 0;                                //起始地址
    

  12.     dat[1] = 0;                                //秒
    

  13.     dat[2] = ((minute/10)<<4|(minute%10));     //分
    

  14.     dat[3] = ((hour/10)<<4|(hour%10));         //时
    

  15.     dat[4] = week;                             //星期
    

  16.     dat[5] = ((day/10)<<4|(day%10));           //日
    

  17.     dat[6] = ((month/10)<<4|(month%10));       //月
    

  18.     dat[7] = ((year%100)/10<<4|(year%10));     //年
    

  19.     dat[8] = 16;                               //0001 0000 = 允许按1Hz输出方波,低电平触发
    


  20. 

  21.     i = I2C1_Write(DS1307_Addr_7,dat,9);       //写入1字节地址及8个字节的数据
    

  22. }
    


  23.
   经测试能够正常写入到DS1307芯片中，但读DS1307却不成功。我最初的读取代码如下：
复制
  1. /****************************************************************************************** 
    

  2. * 函数名称:        DS1307_read_date()
    

  3. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
    

  4. * 输    入: 无
    

  5. * 输    出: 无
    

  6. ******************************************************************************************/
    

  7. void DS1307_ReadDate(void)
    

  8. {
    

  9.     uint8_t d=0;
    

  10.     bool i;
    

  11.     
    

  12.     i = I2C1_Write(DS1307_Addr_7,d,1);                     //写入地址0
    

  13. //    printf("写地址返回值=%d\n",i);
    

  14.     i = I2C1_Read(DS1307_Addr_7,DS_Buff,7);                //读出7个字节的数据
    


  15. 

  16.     second = ((DS_Buff[0]&0x70)>>4)*10 + (DS_Buff[0]&0x0F);//秒，屏蔽秒的第7位的标志
    

  17.     minute = ((DS_Buff[1]&0x70)>>4)*10 + (DS_Buff[1]&0x0F);//分（取低7位）
    

  18.     hour = ((DS_Buff[2]&0x30)>>4)*10 + (DS_Buff[2]&0x0F);  //时（取低6位）
    

  19.     week = (DS_Buff[3]&0x07);                              //周（取低3位）
    

  20.     day = ((DS_Buff[4]&0x30)>>4)*10 + (DS_Buff[4]&0x0F);   //日（取低6位）
    

  21.     month = ((DS_Buff[5]&0x10)>>4)*10 + (DS_Buff[5]&0x0F); //月（取低5位）
    

  22.     year = 2000 + (DS_Buff[6]>>4)*10 + (DS_Buff[6]&0x0F);  //年
    

  23. }
   也就是先写入要读取数据的首地址，再连续读出7个字节的数据，即写地址与读数据是分开操作的。可按照DS1307芯片数据手册，写入地址后没有stop，直接start开始读数据的操作，其时序图如下：

    由于时序不符合要求，因此读出的日期数据不正确。
    之后我改用了I2C1_WriteRead()函数，也就是先写入数据接着再读出数据，按说可以符合DS1307的时序要求，可测试结果却读不出数据。用逻辑分析仪抓取的SCL和SDA时序却是连续不断的固定规律的波形（见下图），折腾了多日仍没有头绪。
    至此，硬件I2C的实验只好告一段落。

二、软件模拟I2C实验
    在MCC中删除I2C的外设，然后RB4引脚为输入模式，RB6引脚为输出模式。其中RB4引脚作为SDA使用，使用过程中根据需要动态设置成输入或输出。RB6引脚则作为SCL使用。

    分析I2C的时序，不外是下列6种时序：

    1、在空闲时，SCL和SDA同时为高，当SDA先拉低，然后SCL紧接着也拉低，此时在总线上产生一个START，即开始信号，这是由主设备发出的；
    2、在SCL由低拉高后，SDA的电平为低，则表示为数据'0'，SDA的电平为高，则表示为数据'1'；
    3、在传输完8byte数据后，接收方在SCL为低电平时拉低SDA，一直保持到SCL变高后再变低，这就是给发送方的ACK应答信号，表示可以继续进行下一个字节的传递。如果在这个周期中SDA的电平一直为高，则是给发送方的NOACK非应答信号，表示结束字节的传递；
    4、在SCL和SDA同时为低电平时，先拉高SCL的电平，紧接着再拉高SDA的电平，则产生一个STOP停止信号。
    实际上数据‘0’的时序与ACK的时序完全一样，数据‘1’的时序与NOACK的时序完全一样，只不过ACK和NOACK是在一个字节传输结束后，由接收方发出的。
    弄清楚了I2C所必须的时序，就可以编写软件模拟I2C的代码了：
复制
  1. /****************************************************************************************************************************************** 
    

  2. * 函数名称: SI2C_Start()
    

  3. * 功能说明: 产生I2C传输的Start信号
    

  4. * 输    入: 无 
    

  5. * 输    出: 无
    

  6. ******************************************************************************************************************************************/
    

  7. void SI2C_Start(void)
    

  8. {
    

  9.     SDA_OUT();           //SDA输出
    

  10.     SDA_1();
    

  11.     SCL_1();             //scl = 1;
    

  12.     DELAY_microseconds(1);
    

  13.         SDA_0();             //sda = 0;        scl为高时sda的下降沿表示“起始”
    

  14.     DELAY_microseconds(1);
    

  15.         SCL_0();             //scl = 0;钳住I2C总线，准备发送或接收数据 START:when CLK is high,DATA change form high to low 
    

  16. }
    


  17. 


  18. 

  19. /****************************************************************************************************************************************** 
    

  20. * 函数名称: SI2C_Stop()
    

  21. * 功能说明: 产生I2C传输的Stop信号
    

  22. * 输    入: 无 
    

  23. * 输    出: 无
    

  24. ******************************************************************************************************************************************/
    

  25. void SI2C_Stop(void)
    

  26. {
    

  27.     SDA_OUT();
    

  28.     SCL_0();             // scl = 0;
    

  29.     SDA_0();             // STOP:when CLK is high DATA change form low to high
    

  30.     DELAY_microseconds(1);
    

  31.     SCL_1();             // scl = 1;
    

  32.     DELAY_microseconds(1);
    

  33.     SDA_1();             // sda = 1;        sclk为高时sdat的上升沿表示“停止”
    

  34. //    DELAY_microseconds(2);
    

  35. }
    


  36. 


  37. 

  38. /****************************************************************************************************************************************** 
    

  39. * 函数名称: SI2C_Send()
    

  40. * 功能说明: 向IIC总线发送一个字节的数据
    

  41. * 输    入: byte dat         要发送的数据 
    

  42. * 输    出: 无
    

  43. ******************************************************************************************************************************************/
    

  44. void SI2C_Send(uint8_t dat)
    

  45. {
    

  46.     uint8_t i;
    

  47.     SDA_OUT();
    

  48.     SCL_0();             //拉低时钟开始数据传输
    

  49.     for(i=0;i<8;i++)
    

  50.     {
    

  51.         if(dat&0x80)
    

  52.             SDA_1();     //准备好SDA数据
    

  53.         else
    

  54.             SDA_0();
    

  55.         dat<<=1;
    

  56.         DELAY_microseconds(1);
    

  57.         SCL_1();                //拉高时钟等待从设备读取数据
    

  58.         DELAY_microseconds(2);
    

  59.         SCL_0();               //拉低时钟准备下一位数据
    

  60. //  
    

  61.     }
    

  62. }
    


  63. 


  64. 

  65. /****************************************************************************************************************************************** 
    

  66. * 函数名称: SI2C_Receive()
    

  67. * 功能说明: 从IIC总线接收一个字节的数据
    

  68. * 输    入: 无
    

  69. * 输    出: byte   从IIC总线上接收到得数据
    

  70. * 注意事项: 无
    

  71. ******************************************************************************************************************************************/
    

  72. uint8_t SI2C_Receive(void)
    

  73. {
    

  74.     uint8_t i,dat = 0;
    

  75.     SDA_IN();        //设置为输入        
    

  76.     for(i=0;i<8;i++)
    

  77.     {
    

  78.         SCL_0();
    

  79.         DELAY_microseconds(2);
    

  80.         SCL_1();
    

  81.         dat<<=1;
    

  82.         if(SDA_X() > 0)
    

  83.             dat|=0x01;
    

  84.         DELAY_microseconds(2);
    

  85.     }
    

  86.     SCL_0();
    

  87.     return dat;
    

  88. }
    


  89. 


  90. 

  91. /****************************************************************************************************************************************** 
    

  92. * 函数名称: SI2CDoAck()
    

  93. * 功能说明: 在应答位位置产生应答，从而继续连续传输
    

  94. * 输    入: 无 
    

  95. * 输    出: 无 
    

  96. ******************************************************************************************************************************************/
    

  97. void SI2CDoAck(void)
    

  98. { 
    

  99.     SCL_0();
    

  100.     SDA_OUT();
    

  101.     SDA_0();              //sda = 0;        /拉低数据线，即给于应答
    

  102.     DELAY_microseconds(1);
    

  103.     SCL_1();              //scl = 1;
    

  104.     DELAY_microseconds(2);
    

  105.     SCL_0();                  //scl = 0;
    

  106. }
    


  107. 


  108. 

  109. /****************************************************************************************************************************************** 
    

  110. * 函数名称: SI2CNoAck()
    

  111. * 功能说明: 在应答位位置不产生应答，从而终止连续传输
    

  112. * 输    入: 无 
    

  113. * 输    出: 无 
    

  114. ******************************************************************************************************************************************/
    

  115. void SI2CNoAck(void)
    

  116. { 
    

  117.     SCL_0();
    

  118.     SDA_OUT();
    

  119.     SDA_1();              // sda = 1;        不拉低数据线，即不给于应答
    

  120.     DELAY_microseconds(1);
    

  121.     SCL_1();              // scl = 1;
    

  122.     DELAY_microseconds(2);
    

  123.     SCL_0();              // scl = 0; 
    

  124. }
    


  125. 


  126. 

  127. /****************************************************************************************************************************************** 
    

  128. * 函数名称: SI2CIsAck()
    

  129. * 功能说明: 检测从机应答位
    

  130. * 输    入: 无 
    

  131. * 输    出: uint8_t        0=ACK_OK 从机产生了应答；1=ACK_NO 从机没有产生应答
    

  132. ******************************************************************************************************************************************/
    

  133. uint8_t SI2CIsAck(void)
    

  134. { 
    

  135.     uint8_t i;
    

  136.     SDA_OUT();
    

  137.     SDA_1();              // sda = 1; 释放数据线
    

  138.     DELAY_microseconds(1);
    

  139.     SDA_IN();
    

  140.     SCL_1();              // scl = 1;
    

  141.     DELAY_microseconds(1);
    

  142.     while(SDA_X() > 0){
    

  143.         i++;
    

  144.         if(i > 250){
    

  145.             SI2C_Stop();//数据线未被拉低，即未收到应答
    

  146.             SDA_OUT();
    

  147.             return 1;
    

  148.         }
    

  149.     }
    

  150.     SCL_0();
    

  151.     DELAY_microseconds(1);
    

  152.     SDA_OUT();
    

  153.     return 0;
    

  154. }
   以上是模拟I2C的基础代码，由此可以写出8位寄存器地址的单个字节读写或多个字节读写的函数：
复制
  1. /********************************************************************************************** 
    

  2. * 函数名称: I2C_8bitByteWrite()
    

  3. * 功能说明: 向I2C器件的地址addr开始写入一个字节的数据
    

  4. * 输    入: uint8_t addr     器件地址
    

  5. *           uint8_t reg      寄存器地址
    

  6. *           uint8_t data     要写入的数据
    

  7. * 输    出: uint8_t        0=成功向器件写入数据  大于1=向器件写入数据过程中出现错误
    

  8. **********************************************************************************************/
    

  9. uint8_t SI2C_8bitByteWrite(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t data)
    

  10. {
    

  11.     SI2C_Start();         //产生起始信号
    

  12.     SI2C_Send(addr|0);    //发送器件地址及读写位，0表示写
    

  13.     if(SI2CIsAck())       //检测器件是否有响应
    

  14.     {
    

  15.         SI2C_Stop();      //产生停止信号
    

  16.         return 1;
    

  17.     }
    


  18. 

  19.     SI2C_Send(reg);       //发送数据要写入的地址
    

  20.     if(SI2CIsAck())       //检测器件是否有响应
    

  21.     {
    

  22.         SI2C_Stop();      //产生停止信号
    

  23.         return 2;
    

  24.     }
    


  25. 

  26.     SI2C_Send(data);      //写入数据
    

  27.     if(SI2CIsAck())       //检测器件是否有响应
    

  28.     {
    

  29.         SI2C_Stop();      //产生停止信号
    

  30.         return 3;
    

  31.     }
    


  32. 

  33.     SI2C_Stop();          //产生停止信号
    

  34.     return 0;
    

  35. }
    


  36. 

  37. /********************************************************************************************** 
    

  38. * 函数名称: I2C_8bitByteRead()
    

  39. * 功能说明: 从I2C器件的地址addr读取1字节数据
    

  40. * 输    入: uint8_t addr     器件地址
    

  41. *           uint8_t reg      读取数据的地址
    

  42. * 输    出: 读取的数据
    

  43. **********************************************************************************************/
    

  44. uint8_t SI2C_8bitByteRead(uint8_t addr,uint8_t reg)
    

  45. {
    

  46.     uint8_t data;
    


  47. 

  48.     SI2C_Start();         //产生起始信号
    

  49.     SI2C_Send(addr);      //发送器件地址及读写位，0表示写
    

  50.     if(SI2CIsAck())       //检测器件是否有响应
    

  51.     {
    

  52.         SI2C_Stop();      //产生停止信号
    

  53.         return 2;
    

  54.     }
    

  55.     SI2C_Send(reg);       //发送读取数据的起始地址
    

  56.     if(SI2CIsAck())       //检测器件是否有响应
    

  57.     {
    

  58.         SI2C_Stop();          //产生停止信号
    

  59.         return 3;
    

  60.     }
    


  61. 

  62.     SI2C_Start();         //产生Repeated Start
    

  63.     SI2C_Send(addr|1);    //发送器件地址及读写位，1表示读
    

  64.     if(SI2CIsAck())       //检测器件是否有响应
    

  65.     {
    

  66.         SI2C_Stop();      //产生停止信号
    

  67.         return 4;
    

  68.     }
    


  69. 

  70.     data = SI2C_Receive();//从addr处读取1个字节的数据
    

  71.        
    

  72.     SI2CNoAck();          //器件要求必须使用NOAck来结束数据读取
    

  73.     SI2C_Stop();          //产生停止信号
    


  74. 

  75.     return data;
    

  76. }
    


  77. 

  78. /********************************************************************************************** 
    

  79. * 函数名称: I2C_8bitBuffWrite()
    

  80. * 功能说明: 向I2C器件的地址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I2C_Buff中
    

  81. * 输    入: uint8_t addr     器件地址
    

  82. *           uint8_t reg      写入数据的寄存器地址
    

  83. *           uint8_t size     要设置的数据个数(1~16)，数据在buf[]中
    

  84. * 输    出: uint8_t        0=成功向器件写入数据  大于1=向器件写入数据过程中出现错误
    

  85. **********************************************************************************************/
    

  86. uint8_t SI2C_8bitBuffWrite(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t size,uint8_t *buf)
    

  87. {
    

  88.     uint8_t i = 0;
    


  89. 

  90.     SI2C_Start();         //产生起始信号
    

  91.     SI2C_Send(addr|0);    //发送器件地址及读写位，0表示写
    

  92.     if(SI2CIsAck())       //检测器件是否有响应
    

  93.     {
    

  94.         SI2C_Stop();      //产生停止信号
    

  95.         return 1;
    

  96.     }
    


  97. 

  98.     SI2C_Send(reg);       //发送数据要写入的地址
    

  99.     if(SI2CIsAck())       //检测器件是否有响应
    

  100.     {
    

  101.         SI2C_Stop();      //产生停止信号
    

  102.         return 2;
    

  103.     }
    


  104. 

  105.     for(i=0; i<size; i++)
    

  106.     {
    

  107.         SI2C_Send(buf[i]);
    

  108.         if(SI2CIsAck())   //检测器件是否有响应
    

  109.         {
    

  110.             SI2C_Stop();  //产生停止信号
    

  111.             return 3;
    

  112.         }
    

  113.     }
    


  114. 

  115.     SI2C_Stop();          //产生停止信号
    

  116.         
    

  117.     return 0;
    

  118. }
    

  119.  
    


  120. 

  121. /****************************************************************************************** 
    

  122. * 函数名称: I2C_8bitBuffRead()
    

  123. * 功能说明: 从指定的I2C器件地址addr开始获取size个字节的数据，获取的数据存储在全局变量I2C_Buff中
    

  124. * 输    入: uint8_t addr     I2C器件地址
    

  125. *           uint8_t reg      获取数据从addr开始
    

  126. *           uint8_t size     要获取的数据个数(1~16)
    

  127. * 输    出: 从器件获取数据（在全局变量数组DS_Buff中）
    

  128. ******************************************************************************************/
    

  129. uint8_t SI2C_8bitBuffRead(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t size)
    

  130. {
    

  131.     uint8_t i = 0;
    


  132. 

  133.     SI2C_Start();         //产生起始信号
    

  134.     SI2C_Send(addr);      //发送器件地址及读写位，0表示写
    

  135.     if(SI2CIsAck())       //检测器件是否有响应
    

  136.     {
    

  137.         SI2C_Stop();      //产生停止信号
    

  138.         return 2;
    

  139.     }
    


  140. 

  141.     SI2C_Send(reg);       //发送读取数据的起始地址
    

  142.     if(SI2CIsAck())       //检测器件是否有响应
    

  143.     {
    

  144.         SI2C_Stop();      //产生停止信号
    

  145.         return 3;
    

  146.     }
    


  147. 

  148.     SI2C_Start();         //产生Repeated Start
    

  149.     SI2C_Send(addr|1);    //发送器件地址及读写位，1表示读
    

  150.     if(SI2CIsAck())       //检测器件是否有响应
    

  151.     {
    

  152.         SI2C_Stop();      //产生停止信号
    

  153.         return 4;
    

  154.     }
    


  155. 

  156.     for(i=0;i<size;i++)    //从addr处开始读取size个字节的数据
    

  157.     {
    

  158.         DS_Buff[i] = SI2C_Receive();
    

  159.         if(i+1==size)
    

  160.             SI2CNoAck();   //器件要求必须使用NOAck来结束数据读取
    

  161.         else
    

  162.             SI2CDoAck();
    

  163.     }
    


  164. 

  165.     SI2C_Stop();          //产生停止信号
    


  166. 

  167.     return 0;
    

  168. }
   有了以上函数，就可以进一步写出DS1307的读写函数了：
复制
  1. /****************************************************************************************** 
    

  2. * 函数名称:        GetWeek(Y,M,D)
    

  3. * 功能说明: 通过日期(yesr,month,day)计算星期
    

  4. * 输    入: Y,M,D
    

  5. * 输    出: W(周日=7)
    

  6. ******************************************************************************************/
    

  7. uint8_t GetWeek(uint16_t Y,uint8_t M,uint8_t D)
    

  8. {
    

  9.     uint8_t W;
    

  10.     if(M<3){
    

  11.         M += 12;
    

  12.         Y--;
    

  13.     }
    

  14.     W = (D+1+2*M+3*(M+1)/5+Y+Y/4-Y/100+Y/400)%7;
    

  15.     if(0==W)
    

  16.         W = 7;
    

  17.     return W;
    

  18. //    W = (Y-1) * 365.2425 + 0.5 + (M-1) * 30 +D;
    

  19.     
    

  20. }
    


  21. 

  22. /****************************************************************************************** 
    

  23. * 函数名称:        DS1307_Init()
    

  24. * 功能说明: 用当前日期(yesr,month,day,hour,minute)初始化DS1307
    

  25. * 输    入: 无
    

  26. * 输    出: uint8_t        0=RET_OK 初始化成功        1=RET_ERR 初始化出错
    

  27. ******************************************************************************************/
    

  28. void DS1307_Init(void)
    

  29. {
    

  30.     uint8_t d=0;
    

  31.     bool i;
    


  32. 

  33.     d = SI2C_8bitByteRead(DS1307_Addr,0);
    

  34.         if(d > 127){
    

  35.         year = 2024;
    

  36.         month = 9;
    

  37.         day = 23;
    

  38.         week = 1;
    

  39.         hour = 12;
    

  40.         minute = 30;
    

  41.         second = 0;
    

  42.         DS1307_WriteDate();
    

  43.     }
    

  44. }
    


  45. 


  46. 

  47. /****************************************************************************************** 
    

  48. * 函数名称:        DS1307_read_DS_Buffe()
    

  49. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
    

  50. * 输    入: 无
    

  51. * 输    出: 无
    

  52. ******************************************************************************************/
    

  53. void DS1307_ReadDate(void)
    

  54. {
    

  55.     uint8_t d=0;
    

  56.     d = SI2C_8bitBuffRead(DS1307_Addr,0,8);
    

  57.     
    

  58.     second = ((DS_Buff[0]&0x70)>>4)*10 + (DS_Buff[0]&0x0F);//秒，屏蔽秒的第7位的标志
    

  59.     minute = ((DS_Buff[1]&0x70)>>4)*10 + (DS_Buff[1]&0x0F);//分（取低7位）
    

  60.     hour = ((DS_Buff[2]&0x30)>>4)*10 + (DS_Buff[2]&0x0F);  //时（取低6位）
    

  61.     week = (DS_Buff[3]&0x07);                              //周（取低3位）
    

  62.     day = ((DS_Buff[4]&0x30)>>4)*10 + (DS_Buff[4]&0x0F);   //日（取低6位）
    

  63.     month = ((DS_Buff[5]&0x10)>>4)*10 + (DS_Buff[5]&0x0F); //月（取低5位）
    

  64.     year = 2000 + (DS_Buff[6]>>4)*10 + (DS_Buff[6]&0x0F);  //年
    

  65. }
    


  66. 


  67. 

  68. /****************************************************************************************** 
    

  69. * 函数名称:        DS1307_write_DS_Buffe()
    

  70. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
    

  71. * 输    入: 无
    

  72. * 输    出: 无
    

  73. ******************************************************************************************/
    

  74. void DS1307_WriteDate(void)
    

  75. {
    

  76.     uint8_t i, dat[8];
    

  77.     week = GetWeek(year,month,day);
    

  78.     dat[0] = 0;                                //秒
    

  79.     dat[1] = ((minute/10)<<4|(minute%10));     //分
    

  80.     dat[2] = ((hour/10)<<4|(hour%10));         //时
    

  81.     dat[3] = week;                             //星期
    

  82.     dat[4] = ((day/10)<<4|(day%10));           //日
    

  83.     dat[5] = ((month/10)<<4|(month%10));       //月
    

  84.     dat[6] = ((year%100)/10<<4|(year%10));     //年
    

  85.     dat[7] = 16;                               //0001 0000 = 允许按1Hz输出方波,低电平触发
    

  86.     i = SI2C_8bitBuffWrite(DS1307_Addr,0,8,dat);
    

  87. }
   至此，成功地完成了对DS1307的读写操作实验。
    软件模拟I2C比较灵活直观，不象使用硬件I2C那样有“隔靴搔痒”的感觉，而且还能够适应某些特殊的I2C设备，因此深受大家的喜爱。在上述的读写函数中扩充寄存器地址的长度，还可以适应16位甚至更高位寄存器的地址器件。




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小灵通2018 发表于 2024-9-29 19:42 | 显示全部楼层
看着不错。比较好用。
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21mengnan 发表于 2024-9-30 11:59 | 显示全部楼层
看着很好用。
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单片小菜 发表于 2024-9-30 13:52 | 显示全部楼层
void DS1307_WriteDate(void)这个函数进不去
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自己造声卡 发表于 2024-9-30 14:14 | 显示全部楼层
直接上函数，代码看的太累了。
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 楼主| hu9jj 发表于 2024-9-30 17:28 | 显示全部楼层
  今天继续测试硬件I2C的写读函数。通过逻辑分析仪抓取的时序，发现问题出在开始的写寄存器地址上，其函数结构如下：
复制
  1. bool I2C1_WriteRead(uint16_t address, uint8_t *writeData, size_t writeLength, uint8_t *readData, size_t readLength);
   第一个参数是器件地址，第二个参数是写入的数组，第三个参数是写入的长度，第四个参数是读出的数组，第五个参数是读出的长度。我因为只需要写入一个字节，所以开始就用一个变量来代替写入的数组：
复制
  1. d = 0;
    

  2.     i = I2C1_Host_WriteRead(DS1307_Addr_7,&d,1,&DS_Buff,7);
   就是这里出了问题，变量不能代替数组。实际执行的结果写入的不是0地址，而是一个不确定的值，每次操作其值都不相同，所以最终读出的数据是错误的日期。下面就是逻辑分析仪抓取的数据：

    找出原因之后，我尝试修改代码，定义了两个数组，一个存放读出的数据，另一个存放要写入的数据：
复制
  1.     dat[0] = 0;
    

  2.     i = I2C1_Host_WriteRead(DS1307_Addr_7,&dat,1,&DS_Buff,7);
   这次测试得到了正确的结果，从逻辑分析仪抓取的时序数据是正确的：

    通过串口获得的也是正确的日期：

    下面是DS1307的完整驱动代码：
复制

  1. 

  2. //#include "My_i2c.h"
    

  3. #include "ds1307.h"
    


  4. 


  5. 

  6. extern uint16_t year;              //年
    

  7. extern uint8_t week,month,day,hour,minute,second,DS_Buff[16]; //月日时分秒
    

  8. uint8_t dat[9]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,};
    


  9. 

  10. /****************************************************************************************** 
    

  11. * 函数名称:        GetWeek(Y,M,D)
    

  12. * 功能说明: 通过日期(yesr,month,day)计算星期
    

  13. * 输    入: Y,M,D
    

  14. * 输    出: W(周日=7)
    

  15. ******************************************************************************************/
    

  16. uint8_t GetWeek(uint16_t Y,uint8_t M,uint8_t D)
    

  17. {
    

  18.     uint8_t W;
    

  19.     if(M<3){
    

  20.         M += 12;
    

  21.         Y--;
    

  22.     }
    

  23.     W = (D+1+2*M+3*(M+1)/5+Y+Y/4-Y/100+Y/400)%7;
    

  24.     if(0==W)
    

  25.         W = 7;
    

  26.     return W;
    

  27. //    W = (Y-1) * 365.2425 + 0.5 + (M-1) * 30 +D;
    

  28.     
    

  29. }
    


  30. 

  31. /****************************************************************************************** 
    

  32. * 函数名称:        DS1307_Init()
    

  33. * 功能说明: 用当前日期(yesr,month,day,hour,minute)初始化DS1307
    

  34. * 输    入: 无
    

  35. * 输    出: uint8_t        0=RET_OK 初始化成功        1=RET_ERR 初始化出错
    

  36. ******************************************************************************************/
    

  37. void DS1307_Init(void)
    

  38. {
    

  39.     bool i;
    

  40.     dat[0] = 0;
    

  41.     i = I2C1_Host_WriteRead(DS1307_Addr_7,&dat,1,&DS_Buff,7);
    

  42. //    d = SI2C_8bitByteRead(DS1307_Addr,0);
    

  43.     if(DS_Buff[0] > 127){
    

  44.         year = 2024;
    

  45.         month = 9;
    

  46.         day = 23;
    

  47.         week = 1;
    

  48.         hour = 12;
    

  49.         minute = 30;
    

  50.         second = 0;
    

  51.         DS1307_WriteDate();
    

  52.     }
    

  53. }
    


  54. 


  55. 

  56. /****************************************************************************************** 
    

  57. * 函数名称:        DS1307_read_DS_Buffe()
    

  58. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
    

  59. * 输    入: 无
    

  60. * 输    出: 无
    

  61. ******************************************************************************************/
    

  62. void DS1307_ReadDate(void)
    

  63. {
    

  64.     bool i;
    

  65.     dat[0] = 0;
    

  66.     i = I2C1_Host_WriteRead(DS1307_Addr_7,&dat,1,&DS_Buff,7);
    

  67. //    d = SI2C_8bitBuffRead(DS1307_Addr,0,8);
    

  68.     
    

  69.     second = ((DS_Buff[0]&0x70)>>4)*10 + (DS_Buff[0]&0x0F);//秒，屏蔽秒的第7位的标志
    

  70.     minute = ((DS_Buff[1]&0x70)>>4)*10 + (DS_Buff[1]&0x0F);//分（取低7位）
    

  71.     hour = ((DS_Buff[2]&0x30)>>4)*10 + (DS_Buff[2]&0x0F);  //时（取低6位）
    

  72.     week = (DS_Buff[3]&0x07);                              //周（取低3位）
    

  73.     day = ((DS_Buff[4]&0x30)>>4)*10 + (DS_Buff[4]&0x0F);   //日（取低6位）
    

  74.     month = ((DS_Buff[5]&0x10)>>4)*10 + (DS_Buff[5]&0x0F); //月（取低5位）
    

  75.     year = 2000 + (DS_Buff[6]>>4)*10 + (DS_Buff[6]&0x0F);  //年
    

  76. }
    


  77. 


  78. 

  79. /****************************************************************************************** 
    

  80. * 函数名称:        DS1307_write_DS_Buffe()
    

  81. * 功能说明: 读取DS1307日期时间数据
    

  82. * 输    入: 无
    

  83. * 输    出: 无
    

  84. ******************************************************************************************/
    

  85. void DS1307_WriteDate(void)
    

  86. {
    

  87.     bool i;
    

  88.     week = GetWeek(year,month,day);
    

  89.     dat[0] = 0;                                //寄存器地址
    

  90.     dat[1] = 0;                                //秒
    

  91.     dat[2] = ((minute/10)<<4|(minute%10));     //分
    

  92.     dat[3] = ((hour/10)<<4|(hour%10));         //时
    

  93.     dat[4] = week;                             //星期
    

  94.     dat[5] = ((day/10)<<4|(day%10));           //日
    

  95.     dat[6] = ((month/10)<<4|(month%10));       //月
    

  96.     dat[7] = ((year%100)/10<<4|(year%10));     //年
    

  97.     dat[8] = 16;                               //0001 0000 = 允许按1Hz输出方波,低电平触发
    

  98.     i = I2C1_Host_Write(DS1307_Addr_7,&dat,9);
    

  99. //    i = SI2C_8bitBuffWrite(DS1307_Addr,0,8,dat);
    

  100. }
    


  101. 


  102. 


  103.



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