一、概述

1、实时时钟定义
# f! k9 H+ j0 F) K( W' F

      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( G( R2 Z4 g

      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。
& M, |* W- ~4 Q* r: R

     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。
/ e- V9 E" z- l7 V# T  W3 T 2、实时时钟主要特性

      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）。
  4 q* v/ C4 C. B7 l3 u6 e

        —  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。
2 p0 C' {4 A& ]2 v

• 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：
  , Y' e! w6 \8 A+ l: \: U- S% W. t1 t
  
  4 v3 B+ y! H! u7 b" p! e; i/ D

      — 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：
  
  
  * X" \+ ~, w/ r8 e% T

     — 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. /*
   
2. * Name                : main
   
3. * Description         : ---
   
4. * Author              : ysloveivy.
     A; h" v$ x$ n( t) k  f8 Q
5. *
   
6. * History
   ) N, f5 }; U/ k$ Y) ^& \4 z6 g
7. * --------------------
   
8. * Rev                 : 0.00
   
9. * Date                : 11/23/2015
   
10. *
    
11. * create.
    : ]4 f  L7 ^* G( c! _. ?0 |0 r
12. * --------------------
    ( V" R2 P2 A: W8 O6 ]. P' X
13. */
    6 {) p1 X+ F4 s( q. r
14. int main(void)
    8 D% H/ E) B3 h& }
15. {
    * m0 k: E+ X* Q' Z! I# f
16.         int i;
    
17.         RTC_TimeTypeDef rtc_time;
    & p# u1 c3 \2 Q$ H' i% ~  X( ]) ]
18.         RTC_DateTypeDef rtc_date;
    8 l  g2 j# F/ Z' ~- A6 {8 w8 ^
19.         int second_bak = 0;
    
20.         led.initialize();
    4 r% t0 L4 z5 j
21.         LED_RED_ON;
    
22.         rtc.initialize();
    
23.         usart4.initialize(115200);
    
24.         usart4.printf("\x0c");                           //清屏        
    5 c3 t1 d9 \# x' a# S% x
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){
    
28.         for(i = 0;i < 1000000;i++);
    ' S/ k) V! b& V7 D# s
29.         //读取RTC日期和时间
    
30.         RTC_GetTime(RTC_Format_BIN,&rtc_time);
    , t; Z) o5 n' D7 Y' s
31.         RTC_GetDate(RTC_Format_BIN,&rtc_date);
    % ^6 D) }2 ^$ n+ G- r6 X2 p
32.         //当秒数据与备份不一致时，向终端打印时间/日期
    ' b% ^! t: m% v7 I4 W0 b
33.         if(second_bak != rtc_time.RTC_Seconds){
    1 }' L# V4 m' B
34.         usart4.printf("  %02d:%02d:%02d  ",rtc_time.RTC_Hours,rtc_time.RTC_Minutes,rtc_time.RTC_Seconds);
    $ D3 f' ~6 `2 z- t+ G; n1 `
35.         usart4.printf("20%02d-%02d-%02d  \r",rtc_date.RTC_Year,rtc_date.RTC_Month,rtc_date.RTC_Date);\
    ) F. o& t" Q5 }; N- Q
36.         second_bak = rtc_time.RTC_Seconds;         //秒数据备份
    # J- \$ z- U. Q4 A  E) C  |
37.                 }
    
38.         }
    
39. }

复制代码

2、RTC初始化

1. /*
   
2. * Name               : initialize
   
3. * Description        : ---
   
4. * Author             : ysloveivy.
   
5. *
   
6. * History
   
7. * -------------------
   ; E5 ^$ {; R* N8 t( `5 X
8. * Rev                : 0.00
   
9. * Date               : 11/23/2015
   
10. *
    
11. * create.
      O: q6 b( y) v  o. c
12. * -------------------
    4 z6 _+ N& Q% k+ u# D: J# J
13. */
    
14. static int initialize(void)
    
15. {
    0 g8 {6 z! l# K( L( C+ V
16.                               //判断读到的备份寄存器的值与写入的值是否一样
    . A5 R7 u7 P5 o
17.         if(RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0) != 0x32F2){
    : i6 g5 i# Z$ b6 b) M
18.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);   
    
19.                                                                //使能PWR时钟
    " t1 U$ A1 H, l4 ?0 [/ P% r
20.                 PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
    - T1 Q+ r, t7 _& ^: A6 w# k
21. RCC_BackupResetCmd(ENABLE);
    
22.                 RCC_BackupResetCmd(DISABLE);
    7 K1 L5 }& m; [  i
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   
    ) {( T# g( ~5 L8 ^
26.                 RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);                                 //使能RTC时钟
    2 x; `) Z0 r: R+ _( R" C6 a
27. RTC_WaitForSynchro();                                            
    7 `) `% v1 v+ D9 ~
28.                                                       //等待APB1和RTC等时钟同步
    # @8 d5 H4 z4 L' A6 E
29.                 rtc_set_time(13,57,12,RTC_H12_PM);                         //设置时间
    4 V" Y! D- Y% n& r) t  E
30.                 rtc_set_date(15,11,28,6);                        //设置日期
    : b5 t8 s: ]/ i4 T3 _
31.                 RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0, 0x32F2);       //向备份寄存器中写入数值
    ) R* v/ J0 F7 D& l1 f3 Z$ W9 C
32.         }
    - k8 F6 y3 }+ A$ {* p) D$ s' l
33.         return 0;
    ) z/ O, y/ b4 {+ ]
34. }
    & S5 r0 X3 m: L! Z5 _
35. /*
    
36. * Name               : initialize
    
37. * Description        : ---
    
38. * Author             : ysloveivy.
    & O: f2 ~1 q" L* I8 @3 m
39. *
    : E5 T3 E0 E1 V" t7 K; }
40. * History
    
41. * -------------------
    ! T$ s; d6 Y0 O7 c9 v
42. * Rev                : 0.00
    
43. * Date               : 11/23/2015
    
44. *
    
45. * create.
    4 Z3 k( b* ?& o+ _) `/ e0 L& u" i
46. * -------------------
    # L. G* \( Z: `1 T- t
47. */
    $ ]- W4 B8 ^) j1 r- w8 L
48. static int rtc_set_time(unsigned char hour,unsigned char min,unsigned char sec,unsigned char ampm)
    2 ^) Q" m7 r* d; v3 T2 ?1 V  {- T( [
49. {
    
50.         //设置时间
    ! `; ?" I6 d6 U  N0 r: v8 F
51.         RTC_TimeTypeDef RTC_TimeTypeInitStructure;
    9 J( j) O  F. M9 o! q& R9 |
52.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours=hour;
    . I8 g9 W8 m1 P# q' g
53.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes=min;
    6 a, O& W$ |- |7 J
54.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds=sec;
    
55.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_H12=ampm;
    ) o* I/ o# c$ U2 [2 {
56.         RTC_SetTime(RTC_Format_BIN,&RTC_TimeTypeInitStructure);
    . m& u9 l0 G; T
57.         return 0;
    . f1 C; Z0 f% u+ K2 m6 e/ \
58. }

复制代码

3、RTC配置介绍

1. static int initialize(void)
   ' ^6 S+ |4 i! \6 c3 @5 t
2. {
   
3.                                                                                                       //判断读到的备份寄存器的值与写入的值是否一样
   8 f- r( N' M4 v* P  a
4.         if(RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0) != 0x32F2){
   , b1 I% r. h7 p. K
5.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);   
   ( L) G. w$ w" \; d
6.                                                                                                                   //使能PWR时钟
   
7.                 PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
   ! ]) n1 @) ~' v$ k/ m+ `$ Y
8. RCC_BackupResetCmd(ENABLE);
   # ]  R$ x& Y1 @$ [
9.                 RCC_BackupResetCmd(DISABLE);
   1 g5 s' m+ j/ i6 Q
10.                 RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);                                //LSE 开启   
    " {# ^. N! K/ R+ I! F9 u
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
    6 U. Y4 M/ F3 ]! u& a' L4 Q. H
12.                 RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);     //设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSE作为RTC时钟   
    
13.                 RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);           //使能RTC时钟
    4 _$ D5 |# ~) R5 f
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
    1 R* w: J2 s. e0 E; O8 U6 t
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
    
19.         }
    . }' X- A* M; d0 e$ r# U
20.         return 0;
    # {$ y+ O) ~  [. ]
21. }
    
22. static int rtc_set_date(unsigned char year,unsigned char month,unsigned char date,unsigned char week)
    
23. {
    
24.         //设置日期
    
25.         RTC_DateTypeDef RTC_DateTypeInitStructure;
    
26.         RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Date=date;
    
27.         RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Month=month;
    6 L5 Z  Z7 X- p* t. J, v0 O
28.         RTC_DateTypeInitStructure.RTC_WeekDay=week;
    ( m4 `+ b( u4 j7 M
29.         RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Year=year;
    , o* i! n7 x' p, w0 Q) M
30.         RTC_SetDate(RTC_Format_BIN,&RTC_DateTypeInitStructure);
    ( ^( E$ ?/ G' |4 E+ C2 b7 Z
31.         return 0;
    
32. }

复制代码

4、结构体介绍
0 F( D/ l* K: W5 m& ]

1. /**
   1 l& y; E- t% b! Z' G" x* {8 P
2.   * @brief  RTC Init structures definition  
   ) p+ _9 m1 V2 n( e
3.   */
   
4. typedef struct
   9 y. h8 ^8 x8 n% D0 t: m
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。
   4 E- V& S! R$ _$ |. ?, f# e7 E+ B
8.   uint32_t RTC_AsynchPrediv;      指定RTC异步预分值，
   / _' F$ j" g  i- `0 l
9. 此参数必须设置为低于0x7F的值。
   ( Z2 S5 {0 |1 r, Q; t; q
10.   uint32_t RTC_SynchPrediv;       指定RTC同步预分值，
    0 {0 u) ]( R# i9 ^7 u4 Z/ N
11. 此参数必须设置为低于0x7FFF的值。
    / F7 u' r, h6 E: ]7 j% g6 `
12. }RTC_InitTypeDef;
    ( q3 d$ |5 e( b5 m
13. /**
    + Q: |# ]9 w5 j) t' d' V
14.   * @brief  RTC Time structure definition  
    
15.   */
    
16. typedef struct
    
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，
    $ }- q  M0 L7 ]) X
20. 此参数必须设置为0-59范围内值。
    % ~0 N: N3 \- |, k7 ^: O
21.   uint8_t RTC_Seconds;             指定RTC时间秒，
    : q; ]  E/ T9 }1 g6 u
22. 此参数必须设置为0-59范围内的值。
    
23.   uint8_t RTC_H12;                  指定RTC AM/PM时间，
    # x. C, Y* ~: j0 j8 i" ?/ [
24. 这个参数可以是@ref rtc_am_pm_definition的值。
    9 M( D  [- ?6 D. Y/ w; x4 [
25. }RTC_TimeTypeDef;
    
26. /**
    
27.   * @brief  RTC Date structure definition  
    $ K  m( x" v! `- i' @# p) b, e
28.   */
    9 r; c! ]$ L# ^8 H( Z% l9 E
29. typedef struct
    5 t& `. b7 ?; [
30. {
    ; ~- _  G* c8 }% a8 }- W' |
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。
    ' r( R9 ]6 ~9 U, I' j- {
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。
    
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。
    
35. }RTC_DateTypeDef;
    
36. /**
    * \' b9 t9 p- ?& y! X, P7 P
37.   * @brief  RTC Alarm structure definition  
    ) a* g2 e; u* C! }6 S
38.   */
    
39. typedef struct
    
40. {
    - s# v+ k% ~" u$ \9 ~
41.   RTC_TimeTypeDef RTC_AlarmTime;     指定RTC警报时间成员。
    2 x' F6 R! z' T5 H  K; v& e
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。
    0 \8 P7 A2 R" g0 e8 a( Y
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。
    
45.   uint8_t RTC_AlarmDateWeekDay;      指定RTC报警日期/工作日。
    6 x6 _2 c& h. j$ W+ f
46. 如果选择了警报日期，则该参数。
    
47. 必须设置为1-31范围内的值。
    
48. 如果选择了闹钟工作日，这个。
    , N& b5 ^" C) H* K, G) |
49. 参数可以是@ref rtc_weekday_definition的值。
    
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

6 k1 m' g: r* i+ r

% `. H8 Z" z' n/ h9 c

/ N( y  \( M/ s& h: R8 `( n) [& N
2 x$ @7 R! z5 f7 R0 A$ }! x

9 i1 J9 e+ I8 D$ s


8 s  L- g* Q6 k- u' g6 Y
  L0 `9 q8 r$ A4 X" Y$ P) V7 l5 F4 y% e
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真不错，学习一下。