基于stm32f103c8t6标准库的ds3231移植代码
时间: 2025-07-13 08:18:07 浏览: 1
<think>我们正在使用STM32F103C8T6的标准库来驱动DS3231实时时钟模块。DS3231是一个高精度的I2C实时时钟芯片。根据引用[1],我们知道STM32F103C8T6有两个I2C接口,支持标准I2C协议。我们将使用其中一个I2C接口(例如I2C1)与DS3231通信。
步骤:
1. 初始化I2C接口(配置GPIO和I2C参数)
2. 编写I2C读写函数(基于标准库)
3. 根据DS3231的寄存器定义编写设置时间和读取时间的函数
注意:DS3231的I2C地址是固定的0x68(7位地址)。
我们将按照以下步骤进行:
1. 初始化I2C1的GPIO(PB6: SCL, PB7: SDA)和I2C1外设。
2. 编写I2C的起始、停止、发送、接收等基本函数(或使用标准库提供的函数)。
3. 编写DS3231的读写寄存器函数。
4. 编写设置时间和读取时间的函数。
由于标准库已经提供了I2C的初始化函数和基本的发送接收函数,我们可以直接使用。但是,标准库的I2C函数使用起来可能较为复杂,我们可以根据标准库的示例来编写。
参考引用[1]中关于I2C的配置,以及引用[3]中GPIO初始化的方式。
下面我们开始编写代码:
第一步:初始化I2C1的GPIO和I2C1外设
第二步:编写I2C读写辅助函数(这里我们使用标准库函数,但需要按照DS3231的通信流程进行封装)
第三步:编写DS3231的读写函数
第四步:编写设置时间和读取时间的函数
注意:DS3231的时间寄存器是BCD格式,我们需要进行转换。
由于代码较长,我们分部分给出。
首先,包含必要的头文件,并定义DS3231的地址和寄存器地址。</think>### STM32F103C8T6标准库DS3231移植代码
#### 1. I2C接口初始化(基于STM32标准库)
```c
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_i2c.h"
// I2C1初始化 (PB6:SCL, PB7:SDA)
void DS3231_I2C_Init(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
// 使能时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE);
// 配置I2C引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; // SCL和SDA
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; // 开漏输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
// I2C参数配置
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00; // 主机地址(任意)
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 100000; // 100kHz标准模式
I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);
I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
}
```
#### 2. DS3231读写函数
```c
#define DS3231_ADDR 0xD0 // 7位地址左移1位 + 写位(0)
// 写寄存器
void DS3231_WriteReg(uint8_t reg, uint8_t data) {
while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); // 等待总线空闲
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); // 起始信号
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));
I2C_Send7bitAddress(I2C1, DS3231_ADDR, I2C_Direction_Transmitter); // 发送设备地址
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));
I2C_SendData(I2C1, reg); // 发送寄存器地址
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
I2C_SendData(I2C1, data); // 发送数据
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); // 停止信号
}
// 读寄存器
uint8_t DS3231_ReadReg(uint8_t reg) {
uint8_t data = 0;
while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); // 等待总线空闲
// 发送寄存器地址
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));
I2C_Send7bitAddress(I2C1, DS3231_ADDR, I2C_Direction_Transmitter);
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));
I2C_SendData(I2C1, reg);
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
// 重新启动读取数据
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));
I2C_Send7bitAddress(I2C1, DS3231_ADDR, I2C_Direction_Receiver);
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));
I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, DISABLE); // 接收前禁用ACK
I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); // 提前发送停止信号
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED));
data = I2C_ReceiveData(I2C1);
I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, ENABLE); // 恢复ACK
return data;
}
```
#### 3. DS3231时间设置与读取
```c
typedef struct {
uint8_t seconds;
uint8_t minutes;
uint8_t hours;
uint8_t day;
uint8_t date;
uint8_t month;
uint8_t year;
} DS3231_Time;
// BCD转十进制
uint8_t bcd_to_dec(uint8_t bcd) {
return (bcd >> 4) * 10 + (bcd & 0x0F);
}
// 十进制转BCD
uint8_t dec_to_bcd(uint8_t dec) {
return ((dec / 10) << 4) | (dec % 10);
}
// 读取时间
void DS3231_GetTime(DS3231_Time *time) {
time->seconds = bcd_to_dec(DS3231_ReadReg(0x00) & 0x7F);
time->minutes = bcd_to_dec(DS3231_ReadReg(0x01) & 0x7F);
time->hours = bcd_to_dec(DS3231_ReadReg(0x02) & 0x3F); // 24小时模式
time->day = bcd_to_dec(DS3231_ReadReg(0x03) & 0x07);
time->date = bcd_to_dec(DS3231_ReadReg(0x04) & 0x3F);
time->month = bcd_to_dec(DS3231_ReadReg(0x05) & 0x1F);
time->year = bcd_to_dec(DS3231_ReadReg(0x06));
}
// 设置时间
void DS3231_SetTime(DS3231_Time *time) {
DS3231_WriteReg(0x00, dec_to_bcd(time->seconds));
DS3231_WriteReg(0x01, dec_to_bcd(time->minutes));
DS3231_WriteReg(0x02, dec_to_bcd(time->hours)); // 24小时模式
DS3231_WriteReg(0x03, dec_to_bcd(time->day));
DS3231_WriteReg(0x04, dec_to_bcd(time->date));
DS3231_WriteReg(0x05, dec_to_bcd(time->month));
DS3231_WriteReg(0x06, dec_to_bcd(time->year));
}
```
#### 4. 使用示例
```c
int main(void) {
DS3231_I2C_Init(); // 初始化I2C
// 设置初始时间(2023年10月1日 12:00:00 周日)
DS3231_Time init_time = {
.seconds = 0,
.minutes = 0,
.hours = 12,
.day = 1, // 周日=1, 周一=2,...周六=7
.date = 1,
.month = 10,
.year = 23
};
DS3231_SetTime(&init_time);
// 循环读取时间
DS3231_Time current_time;
while(1) {
DS3231_GetTime(¤t_time);
// 此处可添加显示或串口输出代码
Delay_ms(1000); // 延时1秒
}
}
```
#### 关键配置说明:
1. **I2C引脚配置**:使用PB6(SCL)和PB7(SDA),需配置为开漏模式[^1]
2. **时钟速度**:DS3231支持标准模式(100kHz)和快速模式(400kHz),本文使用100kHz
3. **地址设置**:DS3231固定7位地址0x68,左移后为0xD0[^1]
4. **BCD转换**:DS3231使用BCD格式存储时间,需进行转换
5. **错误处理**:实际应用中需增加超时检测和错误标志检查
> 移植提示:若需使用其他I2C接口(如I2C2),需修改GPIO配置(PB10/SCL, PB11/SDA)和时钟使能设置[^2]
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