STM32-RTC时钟学习笔记

目录

RTC简介

 2.RTC框图 

3.寄存器

 RTC 的控制寄存器，

 RTC 预分频装载寄存器，

 STM32 的备份寄存器

备份区域控制寄存器RCC_BDCR

RTC 正常工作的一般配置步骤

几个函数代码

RTC_set 

 RTC_Get()

main.c 

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RTC简介

STM32 的实时时钟（RTC）是一个独立的定时器。STM32 的 RTC 模块拥有一组连续计数
的计数器，在相应软件配置下，可提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置系统当
前的时间和日期。
RTC 模块和时钟配置系统(RCC_BDCR 寄存器)是在后备区域，即在系统复位或从待机模式
唤醒后 RTC 的设置和时间维持不变。但是在系统复位后，会自动禁止访问后备寄存器和 RTC，
以防止对后备区域(BKP)的意外写操作。所以在要设置时间之前， 先要取消备份区域（BKP）
写保护

 RTC框图 

RTC 由两个主要部分组成

第一部分(APB1 接口)用来和 APB1 总线相连。
此单元还包含一组 16 位寄存器，可通过 APB1 总线对其进行读写操作。APB1 接口由 APB1 总
线时钟驱动，用来与 APB1 总线连接。
另一部分(RTC 核心)由一组可编程计数器组成，分成两个主要模块。

第一个模块是 RTC 的预分频模块，

它可编程产生 1 秒的 RTC 时间基准 TR_CLK。RTC 的预分频模块包含了一个 20位的可编程分频器(RTC 预分频器)。如果在 RTC_CR 寄存器中设置了相应的允许位，则在每个TR_CLK 周期中 RTC 产生一个中断(秒中断)

第二个模块是一个 32 位的可编程计数器，

可被初始化为当前的系统时间，一个 32 位的时钟计数器，按秒钟计算，可以记录 4294967296 秒，约合 136 年左右

RTC 还有一个闹钟寄存器 RTC_ALR，用于产生闹钟。系统时间按 TR_CLK 周期累加并与存储在 RTC_ALR 寄存器中的可编程时间相比较，如果 RTC_CR 控制寄存器中设置了相应允许位，比较匹配时将产生一个闹钟中断。

寄存器

 RTC 的控制寄存器，

RTC总共有 2 个控制寄存器 RTC_CRH 和 RTC_CRL，两个都是 16 位的。

RTC_CRH 

 该寄存器用来控制中断的，我们本章将要用到秒钟中断，所以在该寄存器必须设置最低位
为 1，以允许秒钟中断

RTC_CRL

第 0 位是秒钟标志位，我们在进入闹钟
中断的时候，通过判断这位来决定是不是发生了秒钟中断。然后必须通过软件将该位清零（写
0）。第 3 位为寄存器同步标志位，我们在修改控制寄存器 RTC_CRH/CRL 之前，必须先判断该
位，是否已经同步了，如果没有则等待同步，在没同步的情况下修改 RTC_CRH/CRL 的值是不
行的。第 4 位为配置标位，在软件修改 RTC_CNT/RTC_ALR/RTC_PRL 的值的时候，必须先软
件置位该位，以允许进入配置模式。第 5 位为 RTC 操作位，该位由硬件操作，软件只读。通过
该位可以判断上次对 RTC 寄存器的操作是否完成，如果没有，我们必须等待上一次操作结束才
能开始下一次操作。

 RTC 预分频装载寄存器，

也有 2 个寄存器组成，RTC_PRLH 和RTC_PRLL

 这两个寄存器用来配置 RTC 时钟的分频数的，比如我们使用外部 32.768K 的晶振作为时钟的输入频率，那么我们要设置这两个寄存器的值为 32767，以得到一秒钟的计数频率。

RTC_PRLH

  RTC_PRLL

  RTC 预分频器余数寄存器

该寄存器也有 2 个寄存器组成 RTC_DIVH 和 RTC_DIVL，这两个寄存器的作用就是用来获得比秒钟更为准确的时钟，比如可以得到 0.1 秒，或者 0.01 秒等。该寄存器的值自减的，用于保存还需要多少时钟周期获得一个秒信号。在一次秒钟更新后，由硬件重新装载

RTC 计数器寄存器 RTC_CNT。

该寄存器由 2 个 16位的寄存器组成 RTC_CNTH 和 RTC_CNTL，总共 32 位，用来记录秒钟值（一般情况下）。注意一点，在修改这个寄存器的时候要先进入配置模式。

RTC 闹钟寄存器，

该寄存器也是由 2 个 16 为的寄存器组成 RTC_ALRH 和 RTC_ALRL。总共也是 32 位，用来标记闹钟产生的时间（以秒为单位），如果 RTC_CNT 的值与 RTC_ALR 的值相等，并使能了中断的话，会产生一个闹钟中断。该寄存器的修改也要进入配置模式才能进行。

 STM32 的备份寄存器

备份寄存器是 42 个 16 位的寄存器（Mini 开发板就是大容量的），可用来存储 84 个字节的
用户应用程序数据。他们处在备份域里，当 VDD 电源被切断，他们仍然由 VBAT 维持供电。
即使系统在待机模式下被唤醒，或系统复位或电源复位时，他们也不会被复位

复位后，对备份寄存器和 RTC 的访问被禁止，并且备份域被保护以防止可能存在的意外的
写操作。执行以下操作可以使能对备份寄存器和 RTC 的访问：
1）通过设置寄存器 RCC_APB1ENR 的 PWREN 和 BKPEN 位来打开电源和后备接口的时
钟
2）电源控制寄存器(PWR_CR)的 DBP 位来使能对后备寄存器和 RTC 的访问。

备份区域控制寄存器RCC_BDCR

 RTC 的时钟源选择及使能设置都是通过这个寄存器来实现的，所以我们在 RTC 操作之前
先要通过这个寄存器选择 RTC 的时钟源，然后才能开始其他的操作

RTC 正常工作的一般配置步骤

1 ）使能电源时钟和备份区域时钟。
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
2 ）取消备份区写保护
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能 RTC 和后备寄存器访问
3 ）复位备份区域，开启外部低速振荡器。

BKP_DeInit();//复位备份区域
RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);// 开启外部低速振荡器
4 ）选择 RTC 时钟，并使能。

RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //选择 LSE 作为 RTC 时钟
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //使能 RTC 时钟
5 ）设置 RTC 的分频，以及配置 RTC 时钟。
RTC_EnterConfigMode();/// 允许配置

RTC_ExitConfigMode();//退出配置模式，

设置 RTC 时钟分频数

void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue);
然后是设置秒中断允许
void RTC_ITConfig(uint16_t RTC_IT, FunctionalState NewState)

RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE); //使能 RTC 秒中断

设置 RTC 计数值

void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue)
6 ）更新配置，设置 RTC 中断分组。
RTC_ExitConfigMode();//退出配置模式，更新配置

在退出配置模式更新配置之后我们在备份区域 BKP_DR1 中写入 0X5050 代表我们已经初始化
过时钟了，下次开机（或复位）的时候，先读取 BKP_DR1 的值，然后判断是否是 0X5050 来
决定是不是要配置
往备份区域写用户数据的函数
void BKP_WriteBackupRegister(uint16_t BKP_DR, uint16_t Data)；
第一个参数就是寄存器的标号，这个是通过宏定义定义的。比如我们要往BKP_DR1 写入 0x5050，方法是：
BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5050);
读取备份区域指定寄存器的用户数据
uint16_t BKP_ReadBackupRegister(uint16_t BKP_DR)

7 ）编写中断服务函数。

在秒钟中断产生的时候，读取当前的时间值，并显示到TFTLCD 模块上。

几个函数代码

RTC_set 

//设置时钟
//把输入的时钟转换为秒钟
//以 1970 年 1 月 1 日为基准
//1970~2099 年为合法年份
//返回值:0,成功;其他:错误代码.
//平年的月份日期表
const u8 mon_table[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
//syear,smon,sday,hour,min,sec：年月日时分秒
//返回值：设置结果。0，成功；1，失败。
u8 RTC_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec)
{
u16 t;
u32 seccount=0;
if(syear<1970||syear>2099)return 1;
for(t=1970;t<syear;t++) //把所有年份的秒钟相加
{
if(Is_Leap_Year(t))seccount+=31622400;//闰年的秒钟数
else seccount+=31536000; //平年的秒钟数
}
smon-=1;
for(t=0;t<smon;t++) //把前面月份的秒钟数相加
{
seccount+=(u32)mon_table[t]*86400;//月份秒钟数相加
if(Is_Leap_Year(syear)&&t==1)seccount+=86400;//闰年 2 月份增加一天的秒钟数
ALIENTEK MiniSTM32 V3.0 开发板教程
268
STM32 不完全手册 （库函数版）
}
seccount+=(u32)(sday-1)*86400; //把前面日期的秒钟数相加
seccount+=(u32)hour*3600; //小时秒钟数
seccount+=(u32)min*60; //分钟秒钟数
seccount+=sec; //最后的秒钟加上去
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR |
RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); //使能 PWR 和 BKP 外设时钟
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能 RTC 和后备寄存器访问
RTC_SetCounter(seccount); //设置 RTC 计数器的值
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对 RTC 寄存器的写操作完成
return 0;
}

 RTC_Get()

//得到当前的时间，结果保存在 calendar 结构体里面
//返回值:0,成功;其他:错误代码.
u8 RTC_Get(void)
{
static u16 daycnt=0;
u32 timecount=0; u32 temp=0; u16 temp1=0;
timecount=RTC_GetCounter();
temp=timecount/86400; //得到天数(秒钟数对应的)
if(daycnt!=temp)//超过一天了
{
daycnt=temp;
temp1=1970; //从 1970 年开始
while(temp>=365)
{
if(Is_Leap_Year(temp1))//是闰年
{
if(temp>=366)temp-=366;//闰年的秒钟数
else break;
}
else temp-=365; //平年
temp1++;
}
calendar.w_year=temp1;//得到年份
temp1=0;
while(temp>=28)//超过了一个月
{
ALIENTEK MiniSTM32 V3.0 开发板教程
269
STM32 不完全手册 （库函数版）
if(Is_Leap_Year(calendar.w_year)&&temp1==1)//当年是不是闰年/2 月份
{
if(temp>=29)temp-=29;//闰年的秒钟数
else break;
}
else
{
if(temp>=mon_table[temp1])temp-=mon_table[temp1];//平年
else break;
}
temp1++;
}
calendar.w_month=temp1+1; //得到月份
calendar.w_date=temp+1; //得到日期
}
temp=timecount%86400; //得到秒钟数
calendar.hour=temp/3600; //小时
calendar.min=(temp%3600)/60; //分钟
calendar.sec=(temp%3600)%60; //秒钟
calendar.week=RTC_Get_Week(calendar.w_year,calendar.w_month,calendar.w_date);
return 0;
}

秒中断函数

//RTC 时钟中断
//每秒触发一次
void RTC_IRQHandler(void)
{
if (RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC) != RESET)//秒钟中断
{
RTC_Get();//更新时间
}
if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_ALR)!= RESET)//闹钟中断
{
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR); //清闹钟中断
}
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC|RTC_IT_OW); //清闹钟中断
RTC_WaitForLastTask();
}

时间结构体 

typedef struct 
{
	vu8 hour;
	vu8 min;
	vu8 sec;			
	
	vu16 w_year;
	vu8  w_month;
	vu8  w_date;
	vu8  week;		 
}_calendar_obj;	

main.c 

int main(void)
{
u8 t;
delay_init(); //延时函数初始化
uart_init(9600); //串口初始化为 9600
LED_Init(); //初始化与 LED 连接的硬件接口
LCD_Init(); //初始化 LCD
usmart_dev.init(72); //初始化 USMART
POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色
LCD_ShowString(60,50,200,16,16,"Mini STM32");
LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"RTC TEST");
ALIENTEK MiniSTM32 V3.0 开发板教程
271
STM32 不完全手册 （库函数版）
LCD_ShowString(60,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(60,110,200,16,16,"2014/3/8");
while(RTC_Init()) //RTC 初始化 ，一定要初始化成功
{
LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"RTC ERROR! "); delay_ms(800);
LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"RTC Trying...");
}
//显示时间
POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
LCD_ShowString(60,130,200,16,16," - - ");
LCD_ShowString(60,162,200,16,16," : : ");
while(1)
{
if(t!=calendar.sec)
{
t=calendar.sec;
LCD_ShowNum(60,130,calendar.w_year,4,16);
LCD_ShowNum(100,130,calendar.w_month,2,16);
LCD_ShowNum(124,130,calendar.w_date,2,16);
switch(calendar.week)
{
case 0: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Sunday "); break;
case 1: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Monday "); break;
case 2: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Tuesday "); break;
case 3: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Wednesday");break;
case 4: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Thursday ");break;
case 5: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Friday ");break;
case 6: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Saturday ");break;
}
LCD_ShowNum(60,162,calendar.hour,2,16);
LCD_ShowNum(84,162,calendar.min,2,16);
LCD_ShowNum(108,162,calendar.sec,2,16);
LED0=!LED0;
}
delay_ms(10);
};
}

以上来自于官方资料-参考