（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.pdfhttps://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
0
}; //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。
