2 k  b! i/ p2 o0 Y3 {

一、概述

1、实时时钟定义

      实时时钟（RTC）是一个独立的BCD定时器/计数器。RTC提供一个日历时钟和两个可编程闹钟中断，以及一个具有中断功能的周期性可编程唤醒标志。RTC还包含用于管理低功耗模式的自动唤醒单元。
# W. o' l. V! h# d8 X# t! w( l

      两个32位寄存器包含二进码十进位格式（BCD）的秒、分钟、小时（12或24小时制）、星期几、日期、月份和年份。此外，还可以提供二进制格式的亚秒值。

     系统可以自动将月份的天数补偿位28、29（闰年），30和31天。并且还可以进行夏令时的补偿。

     其他32位寄存器还包括可编程的闹钟亚秒、秒、分钟、小时、星期几和日期。此外，还可以使用数字校准功能对晶振精度的偏差进行补偿。
5 H; L7 A% P* b& N2 T- U

     上电复位后，所有RTC寄存器都会受到保护，以防止可能的非正常写访问。

     无论器件状态如何（运行模式、低功耗模式或处于复位状态），只要电源电压保持在工作范围内，RTC使不会停止工作。
! ]8 C3 ^4 d! B* ^  A; `, P& W 2、实时时钟主要特性
1 e& h/ o2 K, x6 H# w9 f8 p! I' Y

      RTC的主要特性如下：

• 包含亚秒、秒、分钟、小时（12/24小时制）、星期几、日期、月份和年份的日期。
• 软件可编程的夏令时补偿。
• 两个具有中断功能的可编程闹钟。可通过任意日历字段的组合驱动闹钟。
• 自动唤醒单元，可周期性地生成标志以触发自动唤醒中断。
• 参考时钟检测：可使用更加精确的第二时钟源（50Hz或60Hz）来提高日历的精确度。
• 利用亚秒级移位特性与外部时钟实现精确同步。
• 可屏蔽中断/事件：
  

         —  闹钟A

         —  闹钟B

         —  唤醒中断

         —  时间戳

         —  入侵检测

• 数字校准电路（周期性计数器调整）。
  

        —  精度为5ppm。

        —  精度为0.95ppm， 在数秒钟的校准窗口中获得。

• 用于时间保存的时间戳功能（1个事件）。
• 入侵检测：
  

       —  2个带可配置过滤器和内部上拉的入侵事件。

• 20个备份寄存器（80字节）。发生入侵检测事件时，将复位备份寄存器。
• 复用功能输出（RTC_OUT），可选择以下两个输出之一：
  # A, r, ]9 I6 b1 }7 Y
  
  3 C, V  S' W/ g) t7 H  }) I9 c$ {

      — RTC_CALIB：512Hz或1Hz时钟输出（LSE频率为32.768kHZ）。可通过将RTC_CR寄存器中的COE【23】位置1来使能此输出。该输出可连接到器件RTC_AF1功能。

      — RTC_ALARM（闹钟A、闹钟B或唤醒）。可通过配置RTC_CR寄存器的OSEL【1：0】位选择此输出。该输出可连接到器件RTC_AF1功能。

• RTC复用功能输入：
  4 J" [+ I& \9 K5 _' \* E
  
  

     — RTC_TS：时间戳事件检测。该输入可连接到器件RTC_AF1和RTC_AF2功能。

     — RTC_TAMP1：TAMPER1 事件检测。该输入可连接到器件RTC_AF1和RTC_AF2功能。

     — RTC_TAMP2：TAMPER2 事件检测。

     — RTC_REFIN：参考时钟输入（通常为市电，50Hz或60Hz）。

二、硬件电路

1、时钟源

      iCore3异构双核心工控板采用32.768K无源晶体为系统提供RTC实时时钟，其电路连接图如下所示。32.768KHz外部无源晶体连接 OSC32_IN和OSC32_OUT两引脚之间，为获得稳定的频率必须加两个电容构成外部震荡电路。

图10_0 外部振荡电路

2、备用电源

     RTC实时时钟在iCore3电路中具有备用电源，时刻保证时钟通电。

图10_1 备用电池电路

三、实验原理

       STM32的实时时钟（RTC）是一个独立的定时器，有一组连续计数的计时器，通过软件来对其进行相关的配置，可以提供时钟功能，通过修改计数器的值可以调整时钟，最终通过串口在终端显示时间。

四、源代码

1、主函数

1. /*
   6 O" j& G6 p9 H4 o
2. * Name                : main
   
3. * Description         : ---
   . t: G+ C8 ~% _9 z( P# ]8 `# q
4. * Author              : ysloveivy.
   
5. *
   
6. * History
   9 Y3 ]  L" {; ~8 i9 s! q/ D/ \/ `
7. * --------------------
   + G, ]7 K1 [0 f
8. * Rev                 : 0.00
   2 J% _; v' x! o; V. \
9. * Date                : 11/23/2015
   
10. *
    / F; B! }% m% c. Q9 D2 p' \8 S
11. * create.
    
12. * --------------------
    
13. */
    
14. int main(void)
    ; v; M5 c- a  \) U$ P
15. {
    " Q. G: f; b4 |/ L' t
16.         int i;
    1 K& b, ]  \9 d+ T9 u& {
17.         RTC_TimeTypeDef rtc_time;
    3 U5 d, K6 p/ z4 u2 z/ s. }
18.         RTC_DateTypeDef rtc_date;
    
19.         int second_bak = 0;
    , _8 e7 d5 m" }# X
20.         led.initialize();
    ; O; ]0 x, d. Q( z
21.         LED_RED_ON;
    * r! g! n  e0 a' X9 z
22.         rtc.initialize();
    
23.         usart4.initialize(115200);
    2 \% S! n9 s) ^5 v" I! r. r& l! L& f: t" H/ ]
24.         usart4.printf("\x0c");                           //清屏        
    0 Y3 F. l6 {6 u
25.         usart4.printf("\033[1;32;40m");           //设置字体终端为绿色
    
26.         usart4.printf("\r\n\r\nhello! I am iCore3!\r\n\r\n\r\n");
    
27.         while(1){
    & w6 W* o$ d' q# v# a
28.         for(i = 0;i < 1000000;i++);
    
29.         //读取RTC日期和时间
    3 J! p- |, y8 p/ _; Q$ G6 Q
30.         RTC_GetTime(RTC_Format_BIN,&rtc_time);
    # d8 s7 _3 K% R4 x+ C2 g
31.         RTC_GetDate(RTC_Format_BIN,&rtc_date);
    6 z0 L( [7 }' E1 J
32.         //当秒数据与备份不一致时，向终端打印时间/日期
    
33.         if(second_bak != rtc_time.RTC_Seconds){
    5 A9 r6 d0 J9 p5 U. q. x
34.         usart4.printf("  %02d:%02d:%02d  ",rtc_time.RTC_Hours,rtc_time.RTC_Minutes,rtc_time.RTC_Seconds);
    
35.         usart4.printf("20%02d-%02d-%02d  \r",rtc_date.RTC_Year,rtc_date.RTC_Month,rtc_date.RTC_Date);\
    7 `6 T* I( e5 N9 y% o2 M
36.         second_bak = rtc_time.RTC_Seconds;         //秒数据备份
    
37.                 }
    
38.         }
    
39. }

复制代码

2、RTC初始化

1. /*
   " S1 H/ Z2 R* w/ d" g$ ]" y
2. * Name               : initialize
   
3. * Description        : ---
   
4. * Author             : ysloveivy.
   
5. *
   $ U  G8 M+ C6 f; B& X0 P
6. * History
   / ]) Y6 Q/ F0 [% C9 a+ ^
7. * -------------------
   , B( x# ^5 }8 O0 `4 b; `. R1 u0 u  J) [
8. * Rev                : 0.00
   * y! t3 b8 O4 J8 w; M. Q
9. * Date               : 11/23/2015
   
10. *
    
11. * create.
    
12. * -------------------
    * g+ ]6 u  _9 @3 J. r
13. */
    ! M/ q& Z0 a) R& k7 A3 }* g: Q
14. static int initialize(void)
    ) U7 y( \1 u  r. o
15. {
    / U9 s' e1 w3 A; v$ }5 W
16.                               //判断读到的备份寄存器的值与写入的值是否一样
    - w# s6 z! {. c% k: T
17.         if(RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0) != 0x32F2){
    7 t* G  j( }% k
18.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);   
    
19.                                                                //使能PWR时钟
    1 l1 Y  |* Y- z* R" g4 j) h, ^  n
20.                 PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
    ) G8 A/ M% G. }$ U
21. RCC_BackupResetCmd(ENABLE);
    
22.                 RCC_BackupResetCmd(DISABLE);
    
23.                 RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);                                  //LSE 开启   
    
24. while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) ==RESET);          //检查指定的RCC标志位设置与否,等待低速晶振就绪
    
25.                 RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);       //设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSE作为RTC时钟   
    ! H# @7 \9 d/ I
26.                 RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);                                 //使能RTC时钟
    
27. RTC_WaitForSynchro();                                            
    4 a* A6 I: b' E9 T  \: }, R
28.                                                       //等待APB1和RTC等时钟同步
    ( @0 s% @3 g5 r( L- R0 q
29.                 rtc_set_time(13,57,12,RTC_H12_PM);                         //设置时间
    6 t5 k/ c$ t0 o& W5 ~
30.                 rtc_set_date(15,11,28,6);                        //设置日期
    
31.                 RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0, 0x32F2);       //向备份寄存器中写入数值
    
32.         }
    9 p% J0 x9 v) ?. g
33.         return 0;
    
34. }
    ! g: a% e( J) F) G
35. /*
    
36. * Name               : initialize
    % \1 w& ]0 x  P) h" t- J
37. * Description        : ---
    ' ~3 i" \/ O$ O) s1 V
38. * Author             : ysloveivy.
    2 R- E# ^! G! n) D( Z2 p
39. *
    0 a# }$ H# g( O  U5 q
40. * History
    
41. * -------------------
    " I0 a' I( `2 n! U
42. * Rev                : 0.00
    
43. * Date               : 11/23/2015
    : E: J) X- x0 F  m
44. *
    
45. * create.
    . e9 x, d$ k4 E: ^! {% O9 j" E
46. * -------------------
    4 `1 ^8 u7 c7 Z
47. */
    + }# U1 S8 }5 C' U+ B1 [
48. static int rtc_set_time(unsigned char hour,unsigned char min,unsigned char sec,unsigned char ampm)
    
49. {
    3 U- m. L9 O, y1 Q6 j! e: m
50.         //设置时间
    
51.         RTC_TimeTypeDef RTC_TimeTypeInitStructure;
    
52.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours=hour;
    $ Q  s; J2 r% K8 S
53.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes=min;
    
54.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds=sec;
    
55.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_H12=ampm;
    
56.         RTC_SetTime(RTC_Format_BIN,&RTC_TimeTypeInitStructure);
    , h" S  L; e  @% W* F* T7 ]
57.         return 0;
    
58. }

复制代码

3、RTC配置介绍

1. static int initialize(void)
   
2. {
   0 `2 R9 R& M7 P$ H5 I+ ]* r6 V
3.                                                                                                       //判断读到的备份寄存器的值与写入的值是否一样
   + T4 V' ]9 k. b/ G6 Q1 C
4.         if(RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0) != 0x32F2){
   
5.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);   
   2 [6 I5 S: ?. Y- ]0 S6 n0 ^3 D
6.                                                                                                                   //使能PWR时钟
   
7.                 PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
   2 f/ o- U8 Z- w. Y* ~+ r
8. RCC_BackupResetCmd(ENABLE);
   : M9 r8 w* C! p& c
9.                 RCC_BackupResetCmd(DISABLE);
   
10.                 RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);                                //LSE 开启   
    0 e/ R; I9 }2 T
11. while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) ==RESET);     //检查指定的RCC标志位设置与否,等待低速晶振就绪
    * |! N1 E' U4 P( q. u$ J
12.                 RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);     //设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSE作为RTC时钟   
    ' \# t0 Z4 R+ V& \0 o9 d# X- _
13.                 RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);           //使能RTC时钟
    
14. RTC_WaitForSynchro();                                            
    
15.                 //等待APB1和RTC等时钟同步
    
16.                 rtc_set_time(13,57,12,RTC_H12_PM);                //设置时间
    
17.                 rtc_set_date(15,11,28,6);                                  //设置日期
    
18.                 RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0, 0x32F2);  //向备份寄存器中写入数值
    7 b- y4 U, ]- J% b9 b
19.         }
    
20.         return 0;
    6 ]6 G9 _# x0 Z. E
21. }
    
22. static int rtc_set_date(unsigned char year,unsigned char month,unsigned char date,unsigned char week)
    0 S7 O2 p8 n7 G
23. {
    % O+ A: r) l( M2 U$ x; {
24.         //设置日期
    9 ]" D/ J. F: u( _; p+ W
25.         RTC_DateTypeDef RTC_DateTypeInitStructure;
    3 X+ M9 R4 G/ Z( L* F9 \- a3 f
26.         RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Date=date;
    
27.         RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Month=month;
    9 u4 V9 |, i; A2 I, ?$ a% k6 \
28.         RTC_DateTypeInitStructure.RTC_WeekDay=week;
    5 f2 p6 ^# X" B, h! B$ G7 x: R
29.         RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Year=year;
    
30.         RTC_SetDate(RTC_Format_BIN,&RTC_DateTypeInitStructure);
    ! m0 o. P- O$ H+ f
31.         return 0;
    " f% N3 a+ {) C5 o. t/ ~( o7 @
32. }

复制代码

4、结构体介绍
, M: u5 [- E8 D' g+ K

1. /**
   
2.   * @brief  RTC Init structures definition  
   
3.   */
   
4. typedef struct
   * w& x3 C/ n: a- ?
5. {
   
6.   uint32_t RTC_HourFormat;        指定RTC小时格式，
   
7. 这个参数可以是@ref rtc_hour_format的值。
   ( F6 ~* {; `; ?  w
8.   uint32_t RTC_AsynchPrediv;      指定RTC异步预分值，
   
9. 此参数必须设置为低于0x7F的值。
   ' b* \9 V. T' ?, d* g4 ~" J
10.   uint32_t RTC_SynchPrediv;       指定RTC同步预分值，
    
11. 此参数必须设置为低于0x7FFF的值。
    
12. }RTC_InitTypeDef;
    
13. /**
    
14.   * @brief  RTC Time structure definition  
    ' [) c, S4 F  K3 z. }9 Q
15.   */
    
16. typedef struct
    % k* w2 B! U6 B8 H
17. {
    
18.   uint8_t RTC_Hours;        指定RTC时间小时，此参数必须设置为0-12范围内的值。如果选择RTC_HourFormat_12，则为0-23。该RTC_HourFormat_24被选中。
    
19.   uint8_t RTC_Minutes;             指定RTC时间分钟，
    0 h" Y) T7 k8 D: `
20. 此参数必须设置为0-59范围内值。
    
21.   uint8_t RTC_Seconds;             指定RTC时间秒，
    # T/ E: z4 @+ |& {  C
22. 此参数必须设置为0-59范围内的值。
    * E! b) s# n- z8 {; f2 ?
23.   uint8_t RTC_H12;                  指定RTC AM/PM时间，
    * E# j/ K6 M7 q+ R
24. 这个参数可以是@ref rtc_am_pm_definition的值。
    
25. }RTC_TimeTypeDef;
    ) F3 P+ l3 i( j  ^: Y+ ]9 y& q
26. /**
    
27.   * @brief  RTC Date structure definition  
    9 e5 t4 k9 x$ ]% b8 j& c
28.   */
    & j( E9 I. l) i7 e* V
29. typedef struct
    6 y: B* ~( Q9 {; C' o( h& F0 J
30. {
    ( h# N' c0 o, Z) @: T+ @3 w0 G
31.   uint8_t RTC_WeekDay;           指定RTC日期工作日，这个参数可以是@refrtc_weekday_definition的值。
    
32.   uint8_t RTC_Month;             指定RTC日期月(BCD格式)，这个参数可以是@ref rtc_month_date_definition的值。
    ' m8 H) o8 e4 [& p
33.   uint8_t RTC_Date;               指定RTC日期，此参数必须设置为1-31范围内的值。
    . o0 K- W5 ^5 ?8 K; x3 r0 v" z' n
34.   uint8_t RTC_Year;               指定RTC日期年，此参数必须设置为0-99范围内的值。
    . i0 y: H; [/ m6 J6 T+ i: r
35. }RTC_DateTypeDef;
    0 q" @1 D; _$ h0 K$ F: n( ?
36. /**
    
37.   * @brief  RTC Alarm structure definition  
    : _2 ]2 T; c5 l( z
38.   */
    
39. typedef struct
    
40. {
    7 v4 E8 W6 r4 a+ W; ?# c
41.   RTC_TimeTypeDef RTC_AlarmTime;     指定RTC警报时间成员。
    
42.   uint32_t RTC_AlarmMask;             指定RTC报警面具，这个参数可以是@ref rtc_alarmmask_definition 的值。
    
43.   uint32_t RTC_AlarmDateWeekDaySel;  指定RTC警报是在日期或工作日，
    
44. 这个参数可以是@ref rtc_alarmdateweekday_definition的值。
    + q7 u( f$ X- b! u; i( B
45.   uint8_t RTC_AlarmDateWeekDay;      指定RTC报警日期/工作日。
    0 d& u5 c0 K1 ^' N. m7 N
46. 如果选择了警报日期，则该参数。
    5 E9 }) `. P+ W; P, v
47. 必须设置为1-31范围内的值。
    * l- J# g! l% S0 y
48. 如果选择了闹钟工作日，这个。
    # E* K9 [) B5 Z/ l! w$ [& |& F
49. 参数可以是@ref rtc_weekday_definition的值。
    5 R$ h3 G7 E  u) t
50. }RTC_AlarmTypeDef；

复制代码

五、实验现象

      在终端屏幕上可以看到显示的时间和日期（如下图所示）。

图10_3 实验现象图

六、代码包下载

     网盘：https://pan.baidu.com/s/1jHuZcnc

. J: ~0 m3 ?6 E; k
9 O7 o: G) X: d/ Q2 o: ]/ x4 c

5 w4 f* Q2 K+ ?! b3 t# w

2 {/ c% D5 O- k9 m& T- }
& f0 {# f0 O4 z3 I1 \. n' i



: V$ W+ g# g' t$ l+ S

! o% C) u: o3 A7 p3 u6 L; W




  z6 }3 V7 K- k9 m% [+ T& H
' y1 T% `; j+ O8 r; T& _
: r- M" C+ g2 K: p3 ], E

真不错，学习一下。