（番外10）GD32L233评测-SPI驱动DS1302

韵湖葱白

（番外10）GD32L233评测-SPI驱动DS1302 [复制链接]

 

## 前言 架构做得好，高产似母猪。 接口改一改，效果就出来。 开工第二天，搞一搞SPI驱动DS1302。 关键字：GD32，SPI，DS1302，三线SPI，半双工SPI ## SPI 串行外设接口（Serial Peripheral Interface，缩写为SPI）提供了基于SPI协议的数据发送和接收功能，可以工作于主机或从机模式。SPI接口支持具有硬件CRC计算和校验的全双工和单工模式。有些SPI口还支持SPI四线主机模式。 常规的SPI信号描述如下图：  ## DS1302 DS1302是由美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片。它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，并且具有闰年补偿等多种功能。（百度百科） DS1302的管脚配置：  DS1302的时序：  **可以看到：除了CE高低电平不一样，这个时序跟半双工的SPI是一样的。**  DS1302的寄存器配置：  DS1302的时钟频率：  ## 三线SPI驱动DS1302 半双工SPI的基本初始化： - 单线发送模式 - 数据8位 - 主机模式 - 时钟空闲低电平，第一个边沿读数据 - NSS Soft - 分频：根据DS1302的配置来，一般1M多比较合适。 - LSB 发送流程： - 设置为发送模式 - CE使能 - 发送地址 - 发送数据 - CE失能 接收流程： - 设置为发送模式 - CE使能 - 发送地址 - 设置为接收模式 - 等待数据接收完成 - CE失能 - 切换为发送模式，掐断SPI时钟信号 - 读数据，等待SPI收工 ## 模拟IO驱动DS1302 略（曾经写过，就不贴了） ## SPI驱动DS1302 坑爹的小插曲： SPI一般是AF5，结果用的SPI1管脚是PB13，PB14，PB15，他们是AF6，被坑了2个小时，真扯。 **巨讨厌调试硬件，真希望芯片厂商设计硬件时能更多一些软件工程师的设计idea。** SPI初始化： ``` #define DS1302_USING_SPI /* SPI0:PA5-SCK-SPI_SCK PA6-CE-SPI_MISO PA7-DATA-SPI_MOSI */ /* SPI1:PB13-SCK-SPI_SCK PB14-CE-SPI_MISO PB15-DATA-SPI_MOSI */ #define CURRENT_SPI SPI1 #define CURRENT_SPI_RCU RCU_SPI1 #define RTC_RCU RCU_GPIOB #define RTC_GPIO GPIOB #define RTC_SCK_PIN GPIO_PIN_13 #define RTC_CE_PIN GPIO_PIN_14 #define RTC_DATA_PIN GPIO_PIN_15 #ifdef DS1302_USING_SPI #define READ_MODE spi_disable(CURRENT_SPI); \ spi_bidirectional_transfer_config(CURRENT_SPI, SPI_BIDIRECTIONAL_RECEIVE); \ spi_enable(CURRENT_SPI); #define WRITE_MODEspi_disable(CURRENT_SPI); \ spi_bidirectional_transfer_config(CURRENT_SPI, SPI_BIDIRECTIONAL_TRANSMIT); \ spi_enable(CURRENT_SPI); #defineCE_HIGH gpio_bit_set(RTC_GPIO, RTC_CE_PIN); #defineCE_LOW gpio_bit_reset(RTC_GPIO, RTC_CE_PIN); #else #endif void spi1_init(void) { spi_parameter_struct spi_init_struct; spi_i2s_deinit(CURRENT_SPI); rcu_periph_clock_enable(CURRENT_SPI_RCU); /* SPI_MOSI */ gpio_init_af_mode(RTC_RCU, RTC_GPIO, RTC_DATA_PIN, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_AF_6); /* SPI_SCK */ gpio_init_af_mode(RTC_RCU, RTC_GPIO, RTC_SCK_PIN, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_AF_6); /* RTC CE */ gpio_init_output_mode(RTC_RCU, RTC_GPIO, RTC_CE_PIN, GPIO_OSPEED_50MHZ, 0); CE_LOW; /* SPI parameter config */ spi_init_struct.trans_mode = SPI_TRANSMODE_BDTRANSMIT; spi_init_struct.device_mode = SPI_MASTER; spi_init_struct.frame_size = SPI_FRAMESIZE_8BIT; spi_init_struct.clock_polarity_phase = SPI_CK_PL_LOW_PH_1EDGE; spi_init_struct.nss = SPI_NSS_SOFT; spi_init_struct.prescale = SPI_PSC_16; spi_init_struct.endian = SPI_ENDIAN_LSB; spi_init(CURRENT_SPI, &spi_init_struct); /* enable */ spi_enable(CURRENT_SPI); } ``` DS1302初始化： ``` #define DS1302_UNLOCK write_ds1302(0x8e, 0x00); #define DS1302_LOCK write_ds1302(0x8e, 0x80); void rtc_time_init(void) { uint8_t hour; uint8_t hour_24 = 0; if (read_ds1302(READ_FLAG_ADDR) != RTC_INIT_FLAG) { write_ds1302(0x84, hour_24); set_rtc(init_time); return; } hour = read_ds1302(0x85); if (hour > 0x80) { // 12小时制转为24小时制 hour_24 = (hour > 0xA0)?(hour&0x1F)|DEC2BCD(12):(hour&0x1F); write_ds1302(0x84, hour_24); } } ``` 读写接口： ``` static void spi_rtc_send_byte(uint8_t byte) { /* loop while data register in not empty */ while(RESET == spi_i2s_flag_get(CURRENT_SPI, SPI_FLAG_TBE)); /* send byte through the SPI peripheral */ spi_i2s_data_transmit(CURRENT_SPI, byte); while(spi_i2s_flag_get(CURRENT_SPI, SPI_FLAG_TRANS)); } static void write_ds1302(uint8_t address, uint8_t data) { WRITE_MODE; CE_HIGH; spi_rtc_send_byte(address); spi_rtc_send_byte(data); CE_LOW; } static uint8_t read_ds1302(uint8_t address) { uint8_t data; /* send addr */ WRITE_MODE; CE_HIGH; spi_rtc_send_byte(address); /* recive data */ READ_MODE; while(RESET == spi_i2s_flag_get(CURRENT_SPI, SPI_FLAG_RBNE)); CE_LOW; WRITE_MODE; data = spi_i2s_data_receive(CURRENT_SPI); while(spi_i2s_flag_get(CURRENT_SPI, SPI_FLAG_TRANS)); return data; } void set_rtc(time_t t) { uint8_t year = t.year - YEAR_BASE; if(year >= 100) year = 0; DS1302_UNLOCK; /* 写入已经设置时间标记 */ write_ds1302(WRITE_FLAG_ADDR, RTC_INIT_FLAG); write_ds1302(0x80, DEC2BCD(t.second)); write_ds1302(0x82, DEC2BCD(t.minute)); write_ds1302(0x84, DEC2BCD(t.hour)); write_ds1302(0x86, DEC2BCD(t.day)); write_ds1302(0x88, DEC2BCD(t.month)); write_ds1302(0x8c, DEC2BCD(year)); write_ds1302(0x8a, DEC2BCD(t.week)); DS1302_LOCK; } time_t get_rtc(void) { time_t t; uint16_t year = read_ds1302(0x8d); uint8_tmonth = read_ds1302(0x89); uint8_tday = read_ds1302(0x87); uint8_thour = read_ds1302(0x85); uint8_tminute = read_ds1302(0x83); uint8_t second = read_ds1302(0x81); uint8_tweek = read_ds1302(0x8b); t.year = BCD2DEC(year) + YEAR_BASE; t.month = BCD2DEC(month); t.day = BCD2DEC(day); t.hour = BCD2DEC(hour); t.minute = BCD2DEC(minute); t.second = BCD2DEC(second); t.week = BCD2DEC(week); return t; } ``` ## 测试结果 DS1302星期（寄存器0x8B）的SPI波形：  串口数据：   

Jacktang

SPI驱动DS1302介绍的详细了，赞

最后测试结果的SPI波形中CLK那种上升沿下降沿长长的尖脉冲是正常的吧

韵湖葱白

Jacktang 发表于 2022-2-11 07:32 SPI驱动DS1302介绍的详细了，赞 最后测试结果的SPI波形中CLK那种上升沿下降沿长长的尖脉冲是正常的吧

正常的吧，啥外围都没有，直接杜邦线过来的

韵湖葱白

所有评测文章列表：

（番外1）GD32L233评测-Cortex-M23到底是个啥？
（番外2）GD32L233评测-开发环境搭建（基本框架+freeRTOS+编译通过）
（番外3）GD32L233评测-开箱炫耀贴 好大的一箱
（番外4）GD32L233评测-系统资源主要频率获取和打印
（番外5）GD32L233评测-CRC（附 史上解释CRC最清楚的文章）
（番外6）GD32L233评测-随机数（附 软件随机数生成算法）
（番外7）GD32L233评测-FLASH读写
（番外8）GD32L233评测-ADC和DMA（官方没有例程哦）
（番外9）GD32L233评测-DAC波形发生器（三角波，方波，正弦波，任意波）
（番外10）GD32L233评测-SPI驱动DS1302
（番外11）GD32L233评测-PWM驱动有源蜂鸣器

 

yang_alex

 

GD32L223官方软件支持包中GPIO固件没有下面这两个函数啊！

gpio_init_af_mode();   gpio_init_output_mode();

 

你确定你用的是GD32L223吗？

韵湖葱白

yang_alex 发表于 2022-2-28 22:39   GD32L223官方软件支持包中GPIO固件没有下面这两个函数啊！ gpio_init_af_mode();    ...

这两个是我封装了，就是io的初始化

yang_alex

为什么不直接用？原厂的不好用，一次设置好几个PIN，估计你搞成了一个PIN设置一次吧。能发出来看看吗？感觉GD32的SPI外设驱动代码写的有问题，我也有个SPI只读外设，搞了2天，重算搞定了，但是设置的是SPI_TRANSMODE_FULLDUPLEX 双工模式，只读模式死活不行。。

yang_alex

感觉你最后一张图也怪怪的。CE是片选信号吗？怎么CE状态变了,时钟信号还在跑，数据还能读出来。

韵湖葱白

yang_alex 发表于 2022-3-1 17:20 为什么不直接用？原厂的不好用，一次设置好几个PIN，估计你搞成了一个PIN设置一次吧。能发出来看看吗？感觉 ...

抱歉，去深圳出差了2周，才回来。

其实没什么特别的，封装起来自己好用一些而已。

void gpio_init_af_mode(rcu_periph_enum rcu, uint32_t gpio, uint32_t pin, uint32_t speed, uint32_t af_func)
{
    rcu_periph_clock_enable(rcu);
    gpio_mode_set(gpio, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, pin);
    gpio_output_options_set(gpio, GPIO_OTYPE_PP, speed, pin);
    gpio_af_set(gpio, af_func, pin);
}

void gpio_init_input_mode(rcu_periph_enum rcu, uint32_t gpio, uint32_t pin)
{
    rcu_periph_clock_enable(rcu);
    gpio_mode_set(gpio, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE, pin);
}

void gpio_init_output_mode(rcu_periph_enum rcu, uint32_t gpio, uint32_t pin, uint32_t speed, uint8_t set)
{
    rcu_periph_clock_enable(rcu);
    gpio_mode_set(gpio, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, pin);
    gpio_output_options_set(gpio, GPIO_OTYPE_PP, speed, pin);
    if (set)
    {
        gpio_bit_set(gpio, pin);
    }
    else
    {
        gpio_bit_reset(gpio, pin);
    }
}

 

韵湖葱白

yang_alex 发表于 2022-3-1 17:23 感觉你最后一张图也怪怪的。CE是片选信号吗？怎么CE状态变了,时钟信号还在跑，数据还能读出来。

正常吧。

如果芯片性能一般的话，后面还有一个等待结束的时间。

我是这么理解的。

我看了我之前测试stm32 F103保存的图，就有。

 

data = spi_i2s_data_receive(CURRENT_SPI);

while(spi_i2s_flag_get(CURRENT_SPI, SPI_FLAG_TRANS));

yang_alex

韵湖葱白 发表于 2022-3-7 10:48 yang_alex 发表于 2022-3-1 17:23 感觉你最后一张图也怪怪的。CE是片选信号吗？怎么CE状态变了,时钟信号 ...

这个逻辑就对了。估计你的图是没加等待时截的图。我也是这样解决的。GD32的SPI硬件逻辑上应该是有问题。

韵湖葱白

yang_alex 发表于 2022-3-7 22:44 这个逻辑就对了。估计你的图是没加等待时截的图。我也是这样解决的。GD32的SPI硬件逻辑上应该是有问题。 ...

NO，等待时序是必须的，我一直有。

没有等待时序就出错了。

我的理解是性能差点的单片机可能就等待时间长点，所以后面又有了一个时钟出来。