单片机驱动SD3077时钟芯片

一、前言

前面辛辛苦苦找了一堆资料关于SD3077时钟（给我找麻了，资料很多但几乎都是是要币的），肝胆了一晚上找到了一个免费的资料获取方式SD3077、SD3078时钟芯片数据手册、例程https://blog.csdn.net/wfm700305/article/details/127076815?spm=1001.2014.3001.5502，既然资料找到了那就动手看看实际效果。

二、硬件部分

我这里控制端用的是南京沁恒微电子的CH579主控，芯片资料和例程他们官网有可以直接下载我这里就不再解释了。至于硬件电路很简单就CH579最小主控 + SD3077参考电路（数据手册15页中部），显示部分手上没东西就用串口调试把数据打印出来。

三、驱动部分（参照芯片数据手册）

1、SD3077时钟芯片驱动——开始、停止信号时序分析

开始，停止时序如上图，这里就不解释（有点太基础了）代码如下：

开始信号：

/*********************************************
 * 函数名：IIC_Start_SD3077
 * 描  述：开启IIC总线
 * 输  入：无
 * 输  出：无
 ********************************************/
static UINT8 IIC_Start_SD3077(void)
{
	SDA_OUT_SD3077();     //sda线输出
	IIC_SDA_H_SD3077;	  	  
	IIC_SCL_H_SD3077;
	mDelayuS(4);
	if(!READ_SDA_SD3077)    return FALSE;	//SDA线为低电平则总线忙,退出
 	IIC_SDA_L_SD3077;    //START:when CLK is high,DATA change form high to low 
	mDelayuS(4);
	while(READ_SDA_SD3077)    return FALSE; 
	IIC_SCL_L_SD3077;    //钳住IIC总线，准备发送或接收数据
	mDelayuS(4);
	return TRUE;	
}

停止信号：

/*********************************************
 * 函数名：IIC_Stop_SD3077
 * 描  述：释放IIC总线
 * 输  入：无
 * 输  出：无
 ********************************************/
static void IIC_Stop_SD3077(void)
{
    SDA_OUT_SD3077();    //sda线输出
	IIC_SCL_L_SD3077;
	IIC_SDA_L_SD3077;    //STOP:when CLK is high DATA change form low to high
	mDelayuS(4);
	IIC_SCL_H_SD3077; 
	IIC_SDA_H_SD3077;    //发送IIC总线结束信号
	mDelayuS(4);
}

2、SD3077时钟芯片驱动——数据传输准备（应答信号）

         IIC是按字节来传输的，当每传输完一个字节的数据，后面必须紧跟一个校验位，这个校验位是接收端通过控制SDA（数据线）来实现的，以提醒发送端数据我这边已经接收完成。（SDA=0为ACK 接收完成；SDA=1为NACK 繁忙中；）
        主机应答：传输完一个字节数据以后（数据传输方向：从机——>主机），主机控制（此时是接收端）SDA来提醒从机（发送端）我这边接受完成；
        从机应答：传输完一个字节数据以后（数据传输方向：主机——>从机），从机控制（此时是接收端）SDA来提醒主机（发送端）我这边接受完成

/*********************************************
 * 函数名：IIC_Ack_SD3077
 * 描  述：发送ASK
 * 输  入：无
 * 输  出：无
 ********************************************/
static void IIC_Ack_SD3077(void)
{
	IIC_SCL_L_SD3077;
	SDA_OUT_SD3077();
	IIC_SDA_L_SD3077;
	mDelayuS(4);
	IIC_SCL_H_SD3077;
	mDelayuS(4);
	IIC_SCL_L_SD3077;
}

/*********************************************
 * 函数名：IIC_NAck_SD3077
 * 描  述：发送NOASK
 * 输  入：无
 * 输  出：无
 ********************************************/
static void IIC_NoAck_SD3077(void)
{
	IIC_SCL_L_SD3077;
	SDA_OUT_SD3077();
	IIC_SDA_H_SD3077;
	mDelayuS(2);
	IIC_SCL_H_SD3077;
	mDelayuS(2);
	IIC_SCL_L_SD3077;
}

/*********************************************
 * 函数名：IIC_Wait_Ack_SD3077
 * 描  述：等待应答信号到来
 * 输  入：无
 * 返回值：1，接收应答失败
           0，接收应答成功
 ********************************************/
static UINT8 IIC_Wait_Ack_SD3077(void)
{
	UINT8 ucErrTime=0;
	SDA_IN_SD3077();      //SDA设置为输入  
	IIC_SDA_H_SD3077;
	mDelayuS(1);	   
	IIC_SCL_H_SD3077;
	mDelayuS(1);	 
	while(READ_SDA_SD3077)
	{
		ucErrTime++;
		if(ucErrTime>250)
		{
			IIC_Stop_SD3077();
			return FALSE;
		}
	}
	IIC_SCL_L_SD3077;//时钟输出0 	   
	return TRUE;  
}

3、SD3077时钟芯片驱动——数据/指令传输

1、数据传输时序

当SCL为低电平，且SDA线电平变化时，则数据由CPU传输给SD3077（高位在前、低位在后，下同）；当SCL为高电平，且SDA线电平不变时，则CPU读取SD3077发送来的数据；当SCL为高电平，且SDA电平变化时，SD3077收到一个开始或停止条件。

2、数据传输格式

当CPU发出开始条件与实时时钟建立连接后，CPU首先通过SDA总线连续输出7位器件地址和1位读／写指令来唤醒SD3077．

一、器件代码：

BIT7	BIT6	BIT5	BIT4	BIT3	BIT2	BIT1	BIT0
0	1	1	0	0	1	0	R/W

其中高7位BIT7～BIT1称“器件代码”，它代表实时时钟的器件地址，固定为“0110010”；BIT0为读／写位，“1”为读操作，“0”为写操作。

二、数据传输格式：

在数据发送／接收时停止信号到来时，将结束其数据传输，同时内部7位地址归零（注：内部7位地址的缺省值为0000000B）。如果只有开始信号，而没有结束信号，接着重新产生起始信号，则还要重新设置器件代码（在传输方向需要改变时，就用这种传输方）。

三、SD3077数据传输的写模式

第一步：发送7位器件地址（0110010），第8位送入写命令（“0”），第9位是SD3077的响应位（ACK）．SD3077进入写状态；

第二步：发送数据待写入的地址（一个字节的8位确定SD3077的内部地址（用户RAM：00H～71H）），第9位是SD3077的响应位；

第三步：开始写数据，每写完1个字节的数据之后，都经过1位的响应信号才能写下1字节的数据；如果要结束写数据过程，则在ACK后送出停止命令即可。

SD3077写数据示例（向14H，15H地址写数据）：

特别注意：

1．除了WRTC1、WRTC2、WRTC3三个写允许位，对寄存器（00H～71H）的写操作必须确认

芯片处于写允状态，否则写无效。

2．写时间同步：每次对实时时间秒寄存器的写操作时，当秒数据的8个bit完全写入并收到ACK信号后，就会对秒以下的内部计数器清零，使时间同步。

3．从当前地址开始，每次读写完一个字节地址自动加1．

4．为了提高数据的可靠性，当写完成后，应将芯片置于写禁止状态。

四、SD3077数据传输的读模式（SD3077有两种读数据方法）
方法1：从指定的内部地址中读取数据
第一步：重新发出开始命令以改变两线接口数据传输方向；
第二步：再送7位器件地址（0110010）第8位送入读命令（“1”），第9位是SD3077的响应位（ACK），SD3077进入读状态；
第三步：开始读数据，每读完1个字节的数据之后CPU都要送出1位的响应信号（ACK，低电平）才能读下1字节的数据：如果想要结束读数据过程，则CPU要送出1位的响应信号（ACK，高电平）后送出停止命令即可。
SD3077读数据方法1示例（从7H-9H地址读取数据）

方法2：直接读取数据（从内部地址00H开始）
第一步：重新发出开始命令以改变两线接口数据传输方向；
第二步：再送7位器件地址（0110010）第8位送入读命令（“1”），第9位是SD3077的响应位（ACK），SD3077进入读状态；
第三步：开始读数据，每读完1个字节的数据之后CPU都要送出1位的响应信号（ACK，低电平）才能读下1字节的数据：如果想要结束读数据过程，则CPU要送出1位的响应信号（ACK，高电平）后送出停止命令即可。

SD3077读数据方法2示例（从00H地址开始读取数据）

特别注意：

为了保证读写数据的有效性，SD3077的两线通信开始到结束需要在0.5S秒之内，如此可避
免总线挂死的现象。因此在SD3077中，IIC通信方式会在第一个开始信号（START到来之后的0.5秒之内自动终止本次通信。

写允许程序：

/*********************************************
 * 函数名：WriteRTC_Enable
 * 描  述：RTC写允许程序
 * 输  入：无
 * 输  出：TRUE:操作成功，FALSE:操作失败
 ********************************************/
UINT8 WriteRTC_Enable(void)
{
	if(FALSE == IIC_Start_SD3077()) return FALSE;
    IIC_Send_Byte_SD3077(RTC_Address); 
    if(IIC_Wait_Ack_SD3077()== FALSE){IIC_Stop_SD3077();return FALSE;}
    IIC_Send_Byte_SD3077(CTR2);      
    IIC_Wait_Ack_SD3077();	
    IIC_Send_Byte_SD3077(0x80);//置WRTC1=1      
    IIC_Wait_Ack_SD3077();
    IIC_Stop_SD3077(); 
										
    IIC_Start_SD3077();
    IIC_Send_Byte_SD3077(RTC_Address);      
    IIC_Wait_Ack_SD3077();   
    IIC_Send_Byte_SD3077(CTR1);
    IIC_Wait_Ack_SD3077();	
    IIC_Send_Byte_SD3077(0x84);//置WRTC2,WRTC3=1      
    IIC_Wait_Ack_SD3077();
    IIC_Stop_SD3077(); 
    return TRUE;
}

写禁止程序：

/*********************************************
 * 函数名：WriteRTC_Disable
 * 描  述：RTC写禁止程序
 * 输  入：无
 * 输  出：TRUE:操作成功，FALSE:操作失败
 ********************************************/
UINT8 WriteRTC_Disable(void)
{
    if(FALSE == IIC_Start_SD3077()) return FALSE;
    IIC_Send_Byte_SD3077(RTC_Address); 
    if(!IIC_Wait_Ack_SD3077()){IIC_Stop_SD3077(); return FALSE;}
    IIC_Send_Byte_SD3077(CTR1);//设置写地址0FH      
    IIC_Wait_Ack_SD3077();	
    IIC_Send_Byte_SD3077(0x0) ;//置WRTC2,WRTC3=0      
    IIC_Wait_Ack_SD3077();
    IIC_Send_Byte_SD3077(0x0) ;//置WRTC1=0(10H地址)      
    IIC_Wait_Ack_SD3077();
    IIC_Stop_SD3077(); 
    return TRUE; 
}

MCU发送一个字节：

/*********************************************
 * 函数名：IICSendByte
 * 描  述：mcu发送一个字节
 * 输  入：无
 * 输  出：无
 ********************************************/
static void IIC_Send_Byte_SD3077(UINT8 SendByte) //数据从高位到低位
{                        
    UINT8 t;   
	SDA_OUT_SD3077(); 	    
    IIC_SCL_L_SD3077;//拉低时钟开始数据传输
    for(t=0;t<8;t++)
    {              
        if((SendByte&0x80)>>7) IIC_SDA_H_SD3077;
		else  IIC_SDA_L_SD3077;
        SendByte<<=1; 	  
		mDelayuS(2);   
		IIC_SCL_H_SD3077;
		mDelayuS(2); 
		IIC_SCL_L_SD3077;	
		mDelayuS(2);
    }	 
}

MCU读取一个字节：

/*********************************************
 * 函数名：IIC_Read_Byte_SD3077
 * 描  述：MCU读入一个字节
 * 输  入：ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK  
 * 输  出：ReceiveByte
 ********************************************/
UINT8 IIC_Read_Byte_SD3077(void)
{
	UINT8 i=8;
	UINT8 receive=0;
	SDA_IN_SD3077();//SDA设置为输入
	while(i--)
	{
		receive<<=1;      //数据从高位开始读取
		IIC_SCL_L_SD3077;
		mDelayuS(2);
		IIC_SCL_H_SD3077;
		mDelayuS(2);       //从高位开始 ddata|=SDA;ddata<<=1
		if(READ_SDA_SD3077)	{receive++;}
	}
	IIC_SCL_L_SD3077;
	return receive;
}

MCU从一字节指定地址读取数据：

/******I2C读一个字节程序******/
UINT8 IIC_Read_One_Byte_SD3077(UINT8 daddr,UINT8 addr)
{				  	  	    																 
    UINT8 data;
	if(!IIC_Start_SD3077())return FALSE;
	IIC_Send_Byte_SD3077(daddr); 
	if(!IIC_Wait_Ack_SD3077()){IIC_Stop_SD3077(); return FALSE;}
	IIC_Send_Byte_SD3077(addr);		//设置要读的地址
	IIC_Wait_Ack_SD3077();
	IIC_Start_SD3077();
	IIC_Send_Byte_SD3077(daddr+1);		   
	IIC_Wait_Ack_SD3077();	 
    data = IIC_Read_Byte_SD3077();	//读数据   
    IIC_NoAck_SD3077();
	IIC_Stop_SD3077();	
	
	return  data;
}

MCU向一字节指定地址写入数据：

/******I2C写一个字节******/
UINT8 IIC_Write_One_Byte_SD3077(UINT8 daddr,UINT8 addr,UINT8 data)
{				   	  	    																  
	WriteRTC_Enable();				//使能，开锁
	
	if(!IIC_Start_SD3077())	return FALSE;
	IIC_Send_Byte_SD3077(daddr);
	IIC_Wait_Ack_SD3077();
	IIC_Send_Byte_SD3077(addr);		//设置写地址      
	IIC_Wait_Ack_SD3077();	   	 										  		   
	IIC_Send_Byte_SD3077(data);      //写数据						   
	IIC_Wait_Ack_SD3077();  		    	   
    IIC_Stop_SD3077();
	
	WriteRTC_Disable();				//关锁
	return	TRUE;	 
}

I2C在指定地址写多字节数据：

/*********************************************
 * 函数名     ：I2CWriteSerial
 * 描  述     ：I2C在指定地址写多字节数据
 * Device_Addr：I2C设备地址
 * Address    ：内部起始地址
 * length     ：字节长度
 * ps         ：缓存区指针
 * 输出       ：TRUE 成功，FALSE 失败
 ********************************************/	
UINT8 I2CWriteSerial(UINT8 DeviceAddress, UINT8 Address, UINT8 length, UINT8 *ps)
{
	UINT8 i;
	if(!WriteRTC_Enable())return FALSE;
	if(!IIC_Start_SD3077())return FALSE;
	IIC_Send_Byte_SD3077(DeviceAddress);      //器件地址
	if(!IIC_Wait_Ack_SD3077()){IIC_Stop_SD3077(); return FALSE;}
	IIC_Send_Byte_SD3077(Address);                //设置起始地址
	IIC_Wait_Ack_SD3077();
	for(i=0;i<length;i++)
	{
		IIC_Send_Byte_SD3077(*(ps++));                
		IIC_Ack_SD3077();                                        
	}
	IIC_Stop_SD3077(); 
	WriteRTC_Disable();
	return TRUE;
}

I2C在指定地址读多字节数据：

/*********************************************
 * 函数名     ：I2CReadSerial
 * 描  述     ：I2C在指定地址读多字节数据
 * Device_Addr：I2C设备地址
 * Address    ：内部起始地址
 * length     ：字节长度
 * ps         ：缓存区指针
 * 输出       ：TRUE 成功，FALSE 失败
 ********************************************/	
UINT8 I2CReadSerial(UINT8 DeviceAddress, UINT8 Address, UINT8 length, UINT8 *ps)
{
	UINT8 i;
	if(!IIC_Start_SD3077())return FALSE;
	IIC_Send_Byte_SD3077(DeviceAddress);      
	if(!IIC_Wait_Ack_SD3077()){IIC_Stop_SD3077(); return FALSE;}
	IIC_Send_Byte_SD3077(Address);                        //设置要读的地址
	IIC_Wait_Ack_SD3077();
	IIC_Start_SD3077();        
	IIC_Send_Byte_SD3077(DeviceAddress+1);
	IIC_Wait_Ack_SD3077();
	for(i=0;i<length-1;i++,ps++)
	{
		*ps=IIC_Read_Byte_SD3077();                //读数据
		IIC_Ack_SD3077();
	}
	*ps=IIC_Read_Byte_SD3077();        
	IIC_NoAck_SD3077();
	IIC_Stop_SD3077(); 
	return TRUE;
}

四、调试过程

功能一：实时读取时钟数据

驱动代码：读RTC实时数据寄存器

/*********************************************
 * 函数名：RTC_ReadDate
 * 描  述：读RTC实时数据寄存器
 * 输  入：时间结构体指针
 * 输  出：TRUE:操作成功，FALSE:操作失败
 ********************************************/
UINT8 RTC_ReadDate(Time_Def	*psRTC)
{
	if(!IIC_Start_SD3077())return FALSE;
	IIC_Send_Byte_SD3077(RTC_Address+1);      
	if(!IIC_Wait_Ack_SD3077()){IIC_Stop_SD3077(); return FALSE;}

	psRTC->second= IIC_Read_Byte_SD3077();
	IIC_Ack_SD3077();
	psRTC->minute= IIC_Read_Byte_SD3077();
	IIC_Ack_SD3077();
	psRTC->hour  = IIC_Read_Byte_SD3077() & 0x7F;
	IIC_Ack_SD3077();
	psRTC->week  = IIC_Read_Byte_SD3077();
	IIC_Ack_SD3077();
	psRTC->day   = IIC_Read_Byte_SD3077();
	IIC_Ack_SD3077();
	psRTC->month = IIC_Read_Byte_SD3077();
	IIC_Ack_SD3077();
	psRTC->year  = IIC_Read_Byte_SD3077();		
	IIC_NoAck_SD3077();
	IIC_Stop_SD3077(); 
	return	TRUE;
}

在主程序中调用读RTC实时数据寄存器驱动代码，用串口打印实时测量数据。串口读取到的数据如下：

功能二：芯片时间更新（给芯片写初始时间）

驱动代码：写RTC实时数据寄存器

/*********************************************
 * 函数名：RTC_WriteDate
 * 描  述：写RTC实时数据寄存器
 * 输  入：时间结构体指针
 * 输  出：TRUE:操作成功，FALSE:操作失败
 ********************************************/
UINT8 RTC_WriteDate(Time_Def	*psRTC)	//写时间操作要求一次对实时时间寄存器(00H~06H)依次写入，
{                               //不可以单独对7个时间数据中的某一位进行写操作,否则可能会引起时间数据的错误进位. 
                                //要修改其中某一个数据 , 应一次性写入全部 7 个实时时钟数据.
	WriteRTC_Enable();				//使能，开锁

	if(!IIC_Start_SD3077())return FALSE;
	IIC_Send_Byte_SD3077(RTC_Address); 
	if(!IIC_Wait_Ack_SD3077()){IIC_Stop_SD3077(); return FALSE;}
	IIC_Send_Byte_SD3077(0x00);			//设置写起始地址      
	IIC_Wait_Ack_SD3077();	
	IIC_Send_Byte_SD3077(psRTC->second);		//second     
	IIC_Wait_Ack_SD3077();	
	IIC_Send_Byte_SD3077(psRTC->minute);		//minute      
	IIC_Wait_Ack_SD3077();	
	IIC_Send_Byte_SD3077(psRTC->hour|0x80);//hour ,同时设置小时寄存器最高位（0：为12小时制，1：为24小时制）
	IIC_Wait_Ack_SD3077();	
	IIC_Send_Byte_SD3077(psRTC->week);		//week      
	IIC_Wait_Ack_SD3077();	
	IIC_Send_Byte_SD3077(psRTC->day);		//day      
	IIC_Wait_Ack_SD3077();	
	IIC_Send_Byte_SD3077(psRTC->month);		//month      
	IIC_Wait_Ack_SD3077();	
	IIC_Send_Byte_SD3077(psRTC->year);		//year      
	IIC_Wait_Ack_SD3077();	
	IIC_Stop_SD3077();

	WriteRTC_Disable();				//关锁
	return	TRUE;
}

在主程序中调用写RTC实时数据寄存器驱动代码，用串口打印实时测量数据。串口读取到的数据如下：

功能三：用户RAM区读写数据

/************* RTC用户RAM区写数据——>0X30地址写读取到的秒钟数值************/	
IIC_Write_One_Byte_SD3077(RTC_Address,0x30,sysTime.second);
			
/************* RTC用户RAM区读数据——>读取0X30地址数据************/	
//方法一：I2C读指定地址一个字节程序
i = IIC_Read_One_Byte_SD3077(RTC_Address,0x30);
printf("保存时间01：%02X\r\n",IIC_Read_One_Byte_SD3077(RTC_Address,0x30));

//方法二：I2C在指定地址读多字节数据
I2CReadSerial(RTC_Address,0x30,1,&ps);
printf("保存时间00：%02X\r\n",ps);

串口读取到的数据如下：

这个芯片还有很多其他功能，例如各种报警功能（温度、时间、设定等）这里由于时间因素暂时先放置，后面再更新。

posted @ 2022-10-17 10:37 归依龙井阅读(261) 评论(0) 编辑收藏举报来源

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归依龙井

尽管扭曲幼稚失败，但是只要坚持下去就是正义。如果只是被人否定就要改变的话，那种东西既不是梦想也不是自我。

单片机驱动SD3077时钟芯片

一、前言

二、硬件部分

三、驱动部分（参照芯片数据手册）

1、SD3077时钟芯片驱动——开始、停止信号时序分析

2、SD3077时钟芯片驱动——数据传输准备（应答信号）

3、SD3077时钟芯片驱动——数据/指令传输

1、数据传输时序

2、数据传输格式

四、调试过程

功能一：实时读取时钟数据

功能二：芯片时间更新（给芯片写初始时间）

功能三：用户RAM区读写数据

公告

归依龙井

尽管扭曲幼稚失败，但是只要坚持下去就是正义。 如果只是被人否定就要改变的话，那种东西既不是梦想也不是自我。

单片机驱动SD3077时钟芯片

一、前言

二、硬件部分

三、驱动部分（参照芯片数据手册）

1、SD3077时钟芯片驱动——开始、停止信号时序分析

2、SD3077时钟芯片驱动——数据传输准备（应答信号）

3、SD3077时钟芯片驱动——数据/指令传输

1、数据传输时序

2、数据传输格式

四、调试过程

功能一：实时读取时钟数据

功能二：芯片时间更新（给芯片写初始时间）

功能三：用户RAM区读写数据

公告

尽管扭曲幼稚失败，但是只要坚持下去就是正义。如果只是被人否定就要改变的话，那种东西既不是梦想也不是自我。