（实测可用）STM32CubeMX教程-STM32L431RCT6开发板研究（RTC-DS1302时钟）

一、开发板平台简介：

1、开发板资源简介

（1）开发板主芯片型号：STM32L431RCT6

（2）开发板主芯片封装：LQFP-64_10x10x05P

（3）开发板主芯片内核：ARM® Cortex®-M4

（4）开发板主芯片主频：80MHz

（5）开发板主芯片Flash大小：256KB

（6）开发板主芯片RAM大小：64KB

（7）其他外设：请参考芯片手册https://atta.szlcsc.com/upload/public/pdf/source/20161229/1482979391205.pdf

2、串口简介

串口全称为串行通讯接口，即数据在通信线上一次传输一位，按先后一定顺序传输。我们通常所说的单片机串口准确来说应该是串行异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART），使用TTL电平，串口需要RXD、TXD、GND三根线进行通信。

（1）我们选用的STM32L431RCT6开发板串口1已通过USB转TLL串口芯片CH340G引出，使用时，只需要用公对公USB线连接电脑即可（注意也得需要安装CH340G驱动），后期验证试验也试验该串口1进行。

（2）开发板上的其他串口已通过排针引出，为TTL电平，通信的时候需要注意选择对应的电平模块，如USB转TTL串口模块等。

二、新建工程

1、新建STM32CubeMX基础工程

（1）打开STM32CubeMX，点击“File”–>"New Project"

（2）等待打开主芯片选项界面（大约1分钟时间）。

（3）昨天搜索框中输入（或选择）所需的主芯片型号（因为我们用的是STM32L431RCT6开发板，所以此处现在STM32L431RC），然后在右下角选择STM32L431RCTx（因为开发板主芯片是STM32L431RCT6），左键双击即可打开新建的项目。

（4）选择时钟源。

——因为开发板上有8M外部时钟，此处选择外部高速时钟（HSE）。

——因为我们没有用到外部低速时钟（LSE），此处不做处理。

2、配置GPIO控制LED

备注：LED灯用来指示系统是否正常工作。

（1）查STM32L431RCT6开发板原理图得LED1控制引脚为PC0，则配置GPIO的引脚PC0。

鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。

（2）根据自己的需求配置GPIO的参数，如输出方式、输出频率、上拉下拉等。因为GPIO控制LED的要求比较低，此处采用默认参数即可，不用修改。

3、设置串口1参数

（1）查原理图得知，串口0使用STM32L431RCT6引脚为PA9-USART1_TX,PA10-USART1_RX,引脚设置如下：

（2）序号1用来设置串口收发引脚的选择。

（3）序号2-3-4-5-6设置串口参数，如波特率115200、8位、NONE无奇偶校验等。

4、配置项目工程参数

（1）配置时钟树，用于系统内部时钟，以及各个外设时钟等。此处选择外部8M晶振作为主时钟频率，内部最大倍频80MHz。

（2）完成配置工程。

备注：需要注意代码生成过程中的继承关系，如图所示：需要保留开发者自己编写的代码时，请根据配置设置，不然生成代码后会删除自己编写的代码（从这个方面也可以看出开发者备份自己的代码是多么的重要。）

（3）生成代码。

三、在KEIL 5中编写代码

1、使用KEIL 5（MDK）打开项目工程文件

（1）找到刚才新建工程的存储路径，安装项目名称，打开项目工程。

2、添加LED系统指示灯提示

（1）添加每隔500ms，LED1闪烁一次的系统提示，用于提示程序运行正常。

3、添加DS1302驱动

（1）在bsp_ds1302.c文件中添加DS1302相关的驱动代码。

/* USER CODE BEGIN 1 */

/* USER CODE BEGIN 3 */

#include "bsp_ds1302.h"

#include "stdio.h"

data_time_t data_time=

{

0x22, //年

0x05, //月

0x01, //日

0x08, //时

0x15, //分

0x37, //秒

0x07, //星期日

}; //写入初始化的时间默认值

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

* 函数名：void DS1302_delay(u8 dd)

* 描述：简单延时

* 输入：

* 输出：无

* 调用：

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

void DS1302_delay(uint8_t dd)

{

uint8_t i;

for(;dd>0;dd–)

for(i=110;i>0;i–);

}

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

* 函数名：void DS1302_GPIOInit(void)

* 描述：DS1302 GPIO配置

* 输入：

* 输出：无

* 调用：

CE—PB8,

CLK—>PB6,

SDA—>PB7,

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

void DS1302_GPIOInit(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

/*Configure GPIO pin : SDA SCL */

GPIO_InitStructure.Pin = ds1302_SDA | ds1302_SCL;

GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;

GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

/*Configure GPIO pin : CE */

GPIO_InitStructure.Pin = ds1302_CE_PIN;

GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;

GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

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

* 函数名：void DS1302_IO_GPIO(void)

* 描述：DS1302 之 IO GPIO 输入输出配置

* 输入：FLAG标志位

* 输出：无

* 调用：OUT:表示输出，IN:表示输入

FLAG：

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

void DS1302_IO_GPIO(uchar FLAG)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructre;

/**********配置数据IO端口输出 **********/

if(FLAG==0x01)

{

GPIO_InitStructre.Pin= ds1302_SDA;//配置IO_GPIO

GPIO_InitStructre.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

GPIO_InitStructre.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

HAL_GPIO_Init(ds1302_GPIO, &GPIO_InitStructre);

}

/**********配置数据IO端口输入**********/

else if(FLAG==0x00)

{

GPIO_InitStructre.Pin= ds1302_SDA;//配置IO_GPIO

GPIO_InitStructre.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

GPIO_InitStructre.Mode=GPIO_MODE_INPUT; //配置上拉输入

HAL_GPIO_Init(ds1302_GPIO, &GPIO_InitStructre);

}

void ds1302_write_gpio_init(void)

{

HAL_GPIO_WritePin(ds1302_GPIO,ds1302_SDA,GPIO_PIN_SET); //初始化设置SDA

HAL_GPIO_WritePin(ds1302_GPIO,ds1302_SCL,GPIO_PIN_SET); //初始化设置SCL

HAL_GPIO_WritePin(ds1302_CE_GPIO,ds1302_CE_PIN,GPIO_PIN_RESET); //初始化设置CE

}

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

* 函数名：void ds1302_write_byte(uchar addr, uchar d)

* 描述：DS1302写指令和数据

* 输入：add:发送地址，dat：所在数据

* 输出：无

* 调用：

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

void ds1302_write_byte(uchar addr, uchar d)

{

uchar i;

CE_H();

for (i = 0; i < 8; i ++) //发送地址

{

if (addr & 0x01)

{

DS1302_SDA_H();

}

else

{

DS1302_SDA_L();

}

addr = addr >> 1;

DS1302_SCL_H();

DS1302_delay(2);

DS1302_SCL_L();

}

for (i = 0; i < 8; i ++) //发送数据

{

if (d & 0x01)

{

DS1302_SDA_H();

}

else

{

DS1302_SDA_L();

}

d = d >> 1;

DS1302_SCL_H();

DS1302_delay(2);

DS1302_SCL_L();

}

CE_L();

}

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

* 函数名：uchar ds1302_read_byte(uchar addr)

* 描述：DS1302读数据

* 输入：add:地址

* 输出：无

* 调用：

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

uchar ds1302_read_byte(uchar addr)

{

uchar i=0,temp=0,mm=0,nn=0,value=0;

CE_H();

for (i = 0; i < 8; i ++) //写地址

{

if (addr & 0x01)

{

DS1302_SDA_H();

}

else

{

DS1302_SDA_L();

}

addr = addr >> 1;

DS1302_SCL_H();

DS1302_delay(2);

DS1302_SCL_L();

}

DS1302_IO_GPIO(0); //配置为输入

for (i = 0; i < 8; i ++) //读数据

{

temp = temp >> 1;

if(HAL_GPIO_ReadPin(ds1302_GPIO, ds1302_SDA)==1)

{

temp |= 0x80;

}

else

{

temp &= 0x7F;

}

DS1302_SCL_H();

DS1302_delay(2);

DS1302_SCL_L();

}

CE_L();

DS1302_IO_GPIO(1); //配置为输出

mm=temp/16;

nn=temp%16;

value=mm*10+nn; //数据处理转化十进制

return value;

}

void ds1302_write_time(void)

{

// printf("set time %x-%x-%x %x:%x:%x %x\r\n",data_time.year,data_time.months,data_time.day,data_time.hour,data_time.min,data_time.second,data_time.week_time);

ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0x00); //关闭写保护，允许向其他寄存器写数据

ds1302_write_byte(ds1302_year_add,data_time.year); //初始化年

ds1302_write_byte(ds1302_month_add ,data_time.months); //初始化月

ds1302_write_byte(ds1302_day_add,data_time.day); //初始化日

ds1302_write_byte(ds1302_hr_add,data_time.hour); //初始化时

ds1302_write_byte(ds1302_min_add,data_time.min); //初始化分

ds1302_write_byte(ds1302_sec_add,data_time.second); //初始化秒

ds1302_write_byte(ds1302_week_time_add,data_time.week_time);//初始化工作日

ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0x80); //打开写保护，阻止向任何其他寄存器写数据

}

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

* 函数名：void DS1302_init(uchar *time)

* 描述： DS1302初始化

* 输入：无

* 输出：无

* 调用：

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

void DS1302_init(void)

{

DS1302_GPIOInit(); //GPIO初始化配置

DS1302_delay(2);

CE_L() ; //CE=0;

DS1302_SCL_L(); // CLK=0;

//下面是对DS1302启动电池，不掉电设置时间

ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0x00); //WP=0 允许数据写入DS1302

ds1302_write_byte(ds1302_charger_add,0xA7); //充电(1个二极管+8K电阻)

ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0X80); //开启保护 WP=1

if(ds1302_read_byte(0X81)&0X80) //查询DS302时钟是否启动,如果时钟停止走动：启动时钟+初始化时钟

{

ds1302_write_time(); //设置初始时钟，芯片第一次工作需要写入初始值，否则无法计时

}

else

{

ds1302_write_time(); //第一次初始化之后需要注释该语句，否则没次reset都会重新写入初始化时间。只要纽扣电池存在，初始化只需要写入一次就可以屏蔽了。

}

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

* 函数名：void ds1302_read_time(uchar *time)

* 描述：DS1302读取时间

* 输入：无

* 输出：无

* 调用：

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

void ds1302_read_time(void)

{

data_time.label2[0] = ds1302_read_byte( 0x8D)/10;

data_time.label2[1] = ds1302_read_byte( 0x8D)%10; //年

data_time.label2[2] = '/';

data_time.label2[3] = ds1302_read_byte( 0x89)/10;

data_time.label2[4] = ds1302_read_byte( 0x89)%10; //月

data_time.label2[5] = '/';

data_time.label2[6] = ds1302_read_byte( 0x87)/10;

data_time.label2[7] = ds1302_read_byte( 0x87)%10; //日

data_time.label2[8] = ds1302_read_byte( 0x85)/10;

data_time.label2[9] = ds1302_read_byte( 0x85)%10; //时

data_time.label2[10] = ':';

data_time.label2[11] = ds1302_read_byte( 0x83)/10;

data_time.label2[12] = ds1302_read_byte( 0x83)%10; //分

data_time.label2[13] = ':';

data_time.label2[14] = ds1302_read_byte( 0x81)/10;

data_time.label2[15] = ds1302_read_byte( 0x81)%10; //秒

printf("read time %d%d%c%d%d%c%d%d %d%d%c%d%d%c%d%d\r\n",data_time.label2[0],data_time.label2[1],data_time.label2[2],data_time.label2[3],data_time.label2[4],data_time.label2[5],data_time.label2[6],data_time.label2[7],data_time.label2[8],data_time.label2[9],data_time.label2[10],data_time.label2[11],data_time.label2[12],data_time.label2[13],data_time.label2[14],data_time.label2[15]);

}

/* USER CODE END 1 */

（2）在bsp_ds1302.h中添加外部调用所需的函数声明。

/* USER CODE BEGIN Private defines */

#ifndef _BSP_DS1302_H_

#define _BSP_DS1302_H_

#include "main.h"

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

//DS1302寄存器操作指令定义时间地址

#define ds1302_week_time_add 0x8a //工作日，星期1~7

#define ds1302_sec_add 0x80 //秒

#define ds1302_min_add 0x82 //分

#define ds1302_hr_add 0x84 //时

#define ds1302_day_add 0x86 //日，1~30日

#define ds1302_month_add 0x88 //月

#define ds1302_year_add 0x8c //年

#define ds1302_control_add 0x8e //写保护

#define ds1302_charger_add 0x90 //充电(1个二极管+8K电阻)

#define ds1302_clkburst_add 0xbe

#define ds1302_GPIO GPIOB

#define ds1302_SDA GPIO_PIN_7

#define ds1302_SCL GPIO_PIN_6

#define ds1302_CE_GPIO GPIOB

#define ds1302_CE_PIN GPIO_PIN_8

#define DS1302_SDA_H() (ds1302_GPIO->BSRR |= ds1302_SDA)

#define DS1302_SDA_L() (ds1302_GPIO->BRR |= ds1302_SDA)

#define DS1302_SCL_H() (ds1302_GPIO->BSRR |= ds1302_SCL)

#define DS1302_SCL_L() (ds1302_GPIO->BRR |= ds1302_SCL)

#define CE_H() (ds1302_CE_GPIO->BSRR |= ds1302_CE_PIN)

#define CE_L() (ds1302_CE_GPIO->BRR |= ds1302_CE_PIN)

typedef struct

{

uint8_t year; //年

uint8_t months; //月

uint8_t day; //日

uint8_t hour; //时

uint8_t min; //分

uint8_t second; //秒

uint16_t week_time; //周时间，星期1~7

uint8_t label2[16]; //时间存放数组显示格式

}data_time_t;

extern data_time_t data_time;

void DS1302_GPIOInit(void);

void ds1302_write_time(void);

void ds1302_read_time(void);

void DS1302_init(void);

void ds1302_write_gpio_init(void);

#endif

/* USER CODE END Private defines */

（3）在main.c函数中进行调用。

/* Initialize all configured peripherals */

MX_GPIO_Init();

MX_USART1_UART_Init();

/* USER CODE BEGIN 2 */

ds1302_write_gpio_init(); //初始化默认的GPIO

DS1302_init(); //DS1302写入初始值，否则无法正常工作

/* USER CODE END 2 */

/* Infinite loop */

/* USER CODE BEGIN WHILE */

while (1)

{

/* USER CODE END WHILE */

/* USER CODE BEGIN 3 */

HAL_Delay(500);

HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0); //设置LED1反转

ds1302_read_time(); //读取时间，并打印

}

/* USER CODE END 3 */

4、设置编程仿真下载模式

（1）选择Options for target …>>Debug>>J-Link/J-JTRACE Cortex,点击Settings>>选择Port（SW），可以看到搜索成功SW Device，表示芯片可用，可以下载。

（2）点击Download（或者快捷键F8），即可下载程序。

（3）如果下载程序后，没有看到LED1灯闪烁，可以按下述方式设置一下（Reset and run表示下载后自动复位和重启运行）。或者重新彻底断电再次上电（或按开发板的Reset按键复位MCU即可）。

5、查看串口发送函数打印log效果

（1）设置串口助手参数为：115200、NONE、8、 1（和代码中串口初始化参数一致）。

（2）设置成功后，就可以看到串口打印的效果。每隔500ms闪烁LED1指示灯一次，且串口输出一个log。

（3）备注：第一次初始化程序时需要注意标准函数的调用，当有纽扣电池时，初始化完毕后就可以屏蔽该函数了，否则没次初始化时，会重新进行时钟初始化。

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原文链接：https://blog.csdn.net/zhej2014/article/details/124414329

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