一、RTC简介
        实时时钟的缩写是RTC(Real_Time Clock)，核心是晶振，晶振频率一般为32768 Hz 。它为分频计数器提供精确的与低功耗的实基信号。它可以用于产生秒、分、时、日等信息。为了确保时钟长期的准确性，晶振必须正常工作，不能够受到干扰。RTC的晶振又分为：外部晶振和内置晶振。

* W, q* a2 R4 P; j: r6 e% f7 |- l  E/ ?0 Q        RTC时间信息存储在后备寄存器（RTC_BKUP）中，在STM32中，通常采用一个32位计数器来计时，而不是用年月日时分秒的分组寄存器，因此在处理STM32的时间信息时（设置或读取），通常要求先处理时分秒时间，再处理年月日时间，以确保时间和日期值之间的一致性。
$ w1 N# n5 R* X
        RTC和后备寄存器一般不会被系统或电源复原源复位，当从待机模式唤醒时，也不会复位，但是要注意的是，停止供电会出现重置，数值恢复到初始设置，因此如果要保持长期有效，尤其是断电重启依然有效，需要配置独立供电电源。
9 h. ?. h% m+ o- g+ S4 e) r/ U
# Y; ]  y, B7 i: F/ Z/ G0 K        RTC时间是以振荡频率来计算的。故它本质上是一个计数器，只是通过换算呈现出日历时间信息。而一般的计数器都是16位的。又因为时间的准确性很重要，故震荡次数越低，时间的准确性越低。所以必定是个高次数。2^15 = 32768 ，而 32768 Hz = 2^15 即分频15次后为1Hz，周期 = 1s，因此RTC的时间基准是1秒。16位计数器最大值0XFFFFFFFF，按秒计算，能支持136年时长计算。
6 f" a3 p' ]+ S( \" g; X

* L- k# c0 ?6 n二、工程创建及配置
: D4 f! B) F+ t% W# ?9 V        本文采用STM32L496VGTx-ali开发板来实现，该开发板是没有给RTC独立供电的，因此断电后会出现时间重置，但功能模拟演示还是OK的。本文假设已经移植了前面工程，并实现了lpuart1串口通信与电脑端的调试输出以及按键、LED灯驱动
, C5 x; t: W) i1 L8 Q
        假设已经实现了lpuart1串口通信及按键、LED灯功能，现在双击.ioc打开cubeMX配置界面，开启RTC功能。数据格式支持二进制格式和BCD格式，在HAL中采用RTC_FORMAT_BIN（0x00000000u）和RTC_FORMAT_BCD(0x00000001u)标识。

5 \% j' O) r. f, u7 |4 P. X( c3 _8 C

3 R, Q' R; H0 [' K+ K8 U5 s         BCD(Binary Coded Decimal)，即二-十进制编码，是用四位二进制码的 10 种组合表示十进制数0－9。这种编码至少需要用四位二进制码元，而四位二进制码元可以有16种组合。当用这些组合表示十进制数0－9时，有六种组合不用。
7 F' @# H2 X+ G
        RTC功能开启后，时钟树视图可以关于RTC的选择器可以选择外部高速时钟、外部低速时钟、内部低速时钟，本文选择外部低速时钟（LSE）。
& R- W% O  i5 d' O


         完成配置保存输出按钮（本文是为每个外设生成独立.h/.c源码），在生成的rtc.c文件中可以看到RTC初始化函数关于年月日、时分秒的设值和cubeMX上配置信息一致。
/ {7 s1 H0 v* l' N2 g4 I
' `/ m7 E9 P1 S% C' P7 S) D5 m        备注：如果在cubeMX配置界面没有选择数据格式，年日、时分秒默认是0X前缀的。



三、驱动代码设计实现
        【1】在Core/Src/rtc.c文件中，调整RTC初始化函数，在RTC设置初始化时间、日期之前，加入后备寄存器的读取，判定是否已经进行过初始化，避免重复设置时间、日期而改写本该持续计数的RTC计数。

1. void MX_RTC_Init(void)
   
2. {
   
3. 
   3 y1 Z" P% j; g" G( ~3 U+ B
4.   /* USER CODE BEGIN RTC_Init 0 */
   , j& _& `6 c% m* t5 b! o0 E  u3 b
5. 
   ! A2 K0 X# Y+ a: @6 B, h0 Q- e
6.   /* USER CODE END RTC_Init 0 */
   
7. 
   , X/ n% ~9 m, ^/ N2 q
8.   RTC_TimeTypeDef sTime = {0};
   
9.   RTC_DateTypeDef sDate = {0};
   1 O- x" O+ g, ^% M$ o# \0 T
10. 
    1 M! ]$ \+ m) V8 c
11.   /* USER CODE BEGIN RTC_Init 1 */
    " o" K  a0 ^  W0 \5 \
12.     //新增
    
13.   __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();//使能电源时钟PWR
    : `" }' Q. q/ ]: t# Y- f
14.    HAL_PWR_EnableBkUpAccess();//取消备份区域写保护
    & z- B! {! i: j5 u! A* c  I
15.   /* USER CODE END RTC_Init 1 */
    
16. 
    3 F0 z6 \  I( S: K% f# ?5 q
17.   /** Initialize RTC Only
    
18.   */
    
19.   hrtc.Instance = RTC;
    & o, l$ J! T# q# H
20.   hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24;
    # `% d  y7 R* U' O* G' I0 o
21.   hrtc.Init.AsynchPrediv = 127;
    
22.   hrtc.Init.SynchPrediv = 255;
    
23.   hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE;
    , h/ X5 _5 P' ?8 x/ h$ `( g2 o, \6 q
24.   hrtc.Init.OutPutRemap = RTC_OUTPUT_REMAP_NONE;
    $ X& f6 ]. x# ?% y8 m  V- M
25.   hrtc.Init.OutPutPolarity = RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH;
    . h! [0 o2 X, k% n
26.   hrtc.Init.OutPutType = RTC_OUTPUT_TYPE_OPENDRAIN;
    
27.   if (HAL_RTC_Init(&hrtc) != HAL_OK)
    
28.   {
    0 O7 J+ u# z9 J% h0 \8 R. w
29.     Error_Handler();
    
30.   }
    
31. 
    9 h9 g9 A8 F3 o- Y' |( V
32.   /* USER CODE BEGIN Check_RTC_BKUP */
    
33.     //新增
    " z( b) D7 U/ j. d; L5 T- |4 U
34.   if(HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc,RTC_BKP_DR1)!=0X8888)//判断是否首次上电
    $ q  E7 o: h0 \9 p* S; D6 D5 w: H
35.   {
    8 a& Z4 s: p* B9 A1 A0 G
36.           HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc,RTC_BKP_DR1,0X8888); //标记数值（写入上电检查数值）
    ; a7 s% T( T" \7 H  q- W* w, d( Z
37.   /* USER CODE END Check_RTC_BKUP */
    6 p3 S' P; N9 |, k7 K4 N3 B2 x
38. 
    
39.   /** Initialize RTC and set the Time and Date
    
40.   */
    
41.   sTime.Hours = 12;
    
42.   sTime.Minutes = 30;
    
43.   sTime.Seconds = 30;
    
44.   sTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
    
45.   sTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
    9 L1 U% q$ y/ @% p6 P
46.   if (HAL_RTC_SetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BCD) != HAL_OK)
    9 I2 R/ Q# z9 V
47.   {
    ' P9 D' K' n5 }4 s2 ]
48.     Error_Handler();
    ' V* n& z: t# R! E6 V; q- k1 t
49.   }
    - D7 z' o! k- [
50.   sDate.WeekDay = RTC_WEEKDAY_TUESDAY;
    - ]7 `. J, X7 o9 y
51.   sDate.Month = RTC_MONTH_DECEMBER;
    , [( Q$ S- J  A6 t" L, }
52.   sDate.Date = 20;
    ! r5 N  b7 S5 f3 _
53.   sDate.Year = 22;
    
54. 
    
55.   if (HAL_RTC_SetDate(&hrtc, &sDate, RTC_FORMAT_BCD) != HAL_OK)
    1 h: M* N% g) U1 e8 T9 U! T
56.   {
    5 O! _0 S/ K- R* C
57.     Error_Handler();
    $ N2 j; V" o) h' l
58.   }
    
59.   /* USER CODE BEGIN RTC_Init 2 */
    
60.     //新增
    
61. //  printf("手动初始化测试！\r\n");//显示初始化信息
    % D  ^- }+ W( b1 U" g5 Y! z; h
62.   }
    
63.   /* USER CODE END RTC_Init 2 */
    ! @1 `& \! C# g8 S
64. 
    
65. }

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8 c& b  W9 d$ I! @: R2 e) }) {9 o0 a        在main.c文件中，加入按键、LED灯、串口外设驱动头文件,
# c+ x% m: E# I: x+ Y5 Z9 f$ }

1. /* USER CODE BEGIN Includes */
   
2. #include "../../ICore/key/key.h"
   
3. #include "../../ICore/led/led.h"
   
4. #include "../../ICore/print/print.h"
   " ]* }- y$ Y" `9 y. q  K2 L
5. #include "../../ICore/usart/usart.h"
   8 O, x# k' }* _6 R8 r/ W
6. /* USER CODE END Includes */

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) y6 ~; p# A7 q        在main函数中声明RTC日期、时间读取缓存变量。

1.   /* USER CODE BEGIN 1 */
   7 i0 n5 q6 h% ~2 m# n  N9 q7 U
2.   RTC_DateTypeDef RtcDate;
   ( O  Y) ?5 s0 G, h4 b1 t) u
3.   RTC_TimeTypeDef RtcTime;
   0 j; m1 i. n3 p
4.   uint8_t time_set = 0;//用户设置时间标记
   1 x- \' v- y6 D, n: F4 ?
5.   /* USER CODE END 1 */

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: g2 C/ Q( J' L" Q        在main函数中开启串口lpuart1的中断接收。
6 c5 ^1 f: R# `# x

1.   /* USER CODE BEGIN 2 */
     d2 m7 c! i1 X: i% x
2.   ResetPrintInit(&hlpuart1);
   + i5 h; y2 m5 N' P  |. Y+ a
3.   HAL_UART_Receive_IT(&hlpuart1,(uint8_t *)&HLPUSART_NewData, 1); //再开启接收中断
   
4.   HLPUSART_RX_STA = 0;
   
5.   printf("APP reset now!\r\n");
   # K! W# g3 q/ X4 ~
6.   /* USER CODE END 2 */

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; u/ T* t* ^9 J$ u" u# i        在main函数循环体中，实现按键KEY1获取RTC时间以及按键KEY2设置RCT时间，注意RTC设置时间、日期和RTC读取时间、日期时，数据格式保持一致，最好和CubeMX设置时一致，例如读取、写入RTC时间日期都采用RTC_FORMAT_BCD格式。
- }9 Z% V6 N7 V/ i/ i& p& D; i

1. /* USER CODE BEGIN WHILE */
   * Q! k+ S4 e% ?0 ^3 f- e
2.   while (1)
   
3.   {
   
4.           if(HLPUSART_RX_STA&0xC000){//溢出或换行，重新开始
   
5.                     printf("lpuart1:%.*s\r\n",HLPUSART_RX_STA&0X0FFF, HLPUSART_RX_BUF);
   ) z7 |. o3 t$ o- h) f  G
6.                     if(time_set){
   
7.                             //将超级终端发过来的数据换算并写入RTC,读取数据为字符内容需要转换为数值
   2 H& f& x/ [' X7 K' U7 @  @8 v
8.                     RtcDate.Year =  (HLPUSART_RX_BUF[2]-0x30)*10+HLPUSART_RX_BUF[3]-0x30;//减0x30后才能得到十进制0~9的数据
   
9.                   RtcDate.Month =  (HLPUSART_RX_BUF[4]-0x30)*10+HLPUSART_RX_BUF[5]-0x30;
   1 j; C* |" \, I6 T7 V
10.                   RtcDate.Date =  (HLPUSART_RX_BUF[6]-0x30)*10+HLPUSART_RX_BUF[7]-0x30;
    / o, Z) a3 s0 e+ l# I* N! X
11.                   RtcTime.Hours =  (HLPUSART_RX_BUF[8]-0x30)*10+HLPUSART_RX_BUF[9]-0x30;
    
12.                   RtcTime.Minutes =  (HLPUSART_RX_BUF[10]-0x30)*10+HLPUSART_RX_BUF[11]-0x30;
    ) {5 [- P& j* y% d+ x, A
13.                   RtcTime.Seconds =  (HLPUSART_RX_BUF[12]-0x30)*10+HLPUSART_RX_BUF[13]-0x30;
    
14.                   //写入格式RTC_FORMAT_BCD或RTC_FORMAT_BIN,确保写入及读取数据格式一致即可
    # \: `1 t1 ~  R
15.                     if (HAL_RTC_SetTime(&hrtc,  &RtcTime, RTC_FORMAT_BCD) != HAL_OK)//将数据写入RTC程序
    
16.                     {
    ! m& r: G" X5 \  c1 ?" h& C7 `
17.                         printf("写入时间失败！\r\n"); //显示写入失败
    ( X3 l7 k: a0 Z$ W5 E$ [
18.                     }else if (HAL_RTC_SetDate(&hrtc,  &RtcDate, RTC_FORMAT_BCD) != HAL_OK)//将数据写入RTC程序
    , a6 s0 o/ ~8 @3 B) v
19.                     {
    
20.                         printf("写入日期失败！\r\n"); //显示写入失败
    
21.                     }else printf("写入成功！\r\n");//显示写入成功
    
22.                     time_set=0;
    
23.                     }
    4 R  a0 l0 {( o2 y- S0 I# [4 t# g
24.                     HLPUSART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
      Y0 f% l' E( y/ Y( _, N/ M9 J
25.                     HAL_Delay(100);//等待
    7 I: V' P0 M+ e( E4 A& i1 L
26.             }
    * Q" \! t) v- {3 b6 Z) P* |
27.             if(KEY_1())
    
28.           {
    % P$ y% U7 r3 S. y3 g' s1 P  z
29.                     HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &RtcTime,  RTC_FORMAT_BCD);//读出时间值
    . j$ ^! T- Y9 C3 S: \( t
30.           HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &RtcDate,  RTC_FORMAT_BCD);//一定要先读时间后读日期
    9 z3 c9 o) i4 j( u2 q! ^% E  X
31.           printf(" RTC实时时钟测试\r\n");
    
32.           printf(" 实时时间：%04d-%02d-%02d  %02d:%02d:%02d  \r\n",2000+RtcDate.Year,
    
33.                           RtcDate.Month, RtcDate.Date,RtcTime.Hours, RtcTime.Minutes, RtcTime.Seconds);//显示日期时间
    
34.           }
    ; z) p3 [6 T% Q( Z3 G5 b
35.             if(KEY_2())
    
36.           {
    
37.                     printf(" 请输入设置时间，格式20221220183030，按回车键确定！ \r\n");
    : B# c0 ^7 \, _/ U
38.                     time_set=1;
    8 N- `4 u: D) s) k! x0 K1 Z
39.           }
    % W) U% p2 v' P. N  c* u' s+ m* [
40.     /* USER CODE END WHILE */

复制代码

; ?& e1 I! u9 p1 J1 G9 F3 t         注意和前面简介说过，确保时间和日期值之间的一致性，先处理时间（时分秒），在处理日期（年月日），在stm32l4xx_hal_rtc.c的HAL_RTC_GetTime函数注释中也有明确要求如下，“您必须在HAL_RTC_GetTime（）之后调用HAL_RTC_GetDate（）来解锁值以确保时间和日期值之间的一致性。读取RTC当前时间锁定日历阴影寄存器中的值，直到读取当前日期以确保时间和日期值之间的一致性。”：


" k$ Q8 }5 V& ]! h& z1 Y1 {' z" Z

: \; f* h. a3 O- _( s8 S四、编译及测试
2 @* a$ N+ X2 T* S8 N, N% x        和本专栏其他博文一样，设置好工程输出目标格式支持，配置好运行调试支持后，点击编译工程及运行按钮，完成工程编辑及下载。      




        打开串口助手工具，连接到开发板，测试
* c: n+ m; f+ e, w
, C1 e8 m. L( E6 U) l% P. `        【1】按键KEY1，读取RTC时间，读取出的时间就去前面在cubeMX 设置的时间，并开始计数，因此分秒有差异。

6 l+ ?; x% a8 k* [* y$ Y  f5 J

         【2】按键KEY2设置时间，并按格式输入时间，然后在按键KEY1读取新的RTC时间，如下图所示，设置时间生效。
8 }) F. O  D' L3 O$ _5 @
* e* ^0 r5 U5 _3 P! w6 W; V2 n; c) ]

         【3】按开发板上的Reset按键，系统复位，再按键KEY2读取RTC时间，时间依然正常计数

  I. ]3 W, ]6 }8 T. s


         【4】断电一会，然后重新上电，再按键KEY2读取RTC时间，时间恢复到CubeMX设置的初始时间（即为断电后，原来写入的标识无法保持，HAL_RTCEx_BKUPRead读取标记失败重新初始化）。
, `' ^5 k+ Q" j2 K) E: p- Y* J' i
4 Y1 N5 R- ?% Z% x0 G5 _5 G6 u

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1 O5 j; [) [  ^3 j1 N! z3 b/ ~6 g6 M
3 g- s: X, \1 @6 Z; h1 Y0 j
! K/ ?6 C9 }! D4 j# X5 J
) C" A* n7 O+ \* [1 r+ @3 I5 x4 a

瞎J13乱发,傻福玩意

F1系列的RTC是计时器,你帖子里用的不是STM32L496VGT吗?看过这个芯片的数据手册吗?MD,抄都TM抄不明白,下边这张图看得懂吗?傻福