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【经验分享】STM32的RTC的原理与使用(附代码)

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STMCU小助手 发布时间:2022-5-16 11:48
一、特征及定义
        RTC(Real Time Clock 实时时钟):是个独立的BCD定时器/计数器。RTC 提供一个日历时钟,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。
1.两个32位寄存器包含二进码十进制格式(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,还可以提供二进制的亚秒值。
2.系统可以自动将月份的天数补偿为28,29(闰年),30,31天。并且还可以进行夏令时补偿。
3.其他32位寄存器还包含可编程的闹钟亚秒,秒,分钟,小时,星期几和日期。
4.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.上电复位后,所有的RTC寄存器都会受到保护,以防止可能的非正常写访问。
6.RTC模块和时钟配置是在后备区域,即在系统复位或者待机模式唤醒后RTC的设置和时间维持不变,只要后备区域供电正常,RTC将一直工作下去。但是在系统复位之后会自动禁止访问后备区域和RTC,以防止意外操作,所以在设置时间之前,要先取消后备区域写保护。
二、RTC工作原理框图

7T(RX1_5_%0MH9{EBV9X}4B.png

G9_N0IRQLO@XC`T013SSC(G.png

(T(YTS2@LK06UTB9@1}FX0U.png

HR)~7@ZGLAQ~HOOR2K2XS9W.png

三、RTC代码如下:

包含日历、闹钟以及周期性唤醒配置

rtc.c:

  1. #include "rtc.h"
  2. #include "led.h"
  3. #include "delay.h"
  4. #include "usart.h"

  5. NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;

  6. //RTC时间设置
  7. //hour,min,sec:小时,分钟,秒钟
  8. //ampm:@RTC_AM_PM_Definitions  :RTC_H12_AM/RTC_H12_PM
  9. //返回值:SUCEE(1),成功
  10. //       ERROR(0),进入初始化模式失败
  11. ErrorStatus RTC_Set_Time(u8 hour,u8 min,u8 sec,u8 ampm)
  12. {
  13.         RTC_TimeTypeDef RTC_TimeTypeInitStructure;
  14.         
  15.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours=hour;
  16.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes=min;
  17.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds=sec;
  18.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_H12=ampm;
  19.         
  20.         return RTC_SetTime(RTC_Format_BIN,&RTC_TimeTypeInitStructure);
  21. }


  22. //RTC日期设置
  23. //year,month,date:年(0~99),月(1~12),日(0~31)
  24. //week:星期(1~7,0,非法!)
  25. //返回值:SUCEE(1),成功
  26. //       ERROR(0),进入初始化模式失败
  27. ErrorStatus RTC_Set_Date(u8 year,u8 month,u8 date,u8 week)
  28. {
  29.         
  30.         RTC_DateTypeDef RTC_DateTypeInitStructure;
  31.         RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Date=date;
  32.         RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Month=month;
  33.         RTC_DateTypeInitStructure.RTC_WeekDay=week;
  34.         RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Year=year;
  35.         return RTC_SetDate(RTC_Format_BIN,&RTC_DateTypeInitStructure);
  36. }

  37. //RTC初始化
  38. //返回值:0,初始化成功;
  39. //       1,LSE开启失败;
  40. //       2,进入初始化模式失败;
  41. u8 My_RTC_Init(void)
  42. {
  43.         RTC_InitTypeDef RTC_InitStructure;
  44.         u16 retry=0X1FFF;
  45.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能PWR时钟
  46.         PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);        //使能后备寄存器访问
  47.         
  48.         if(RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0)!=0x5050)                //是否第一次配置?
  49.         {
  50.                 RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//LSE 开启   
  51.                 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
  52.                         {
  53.                         retry++;
  54.                         delay_ms(10);
  55.                         }
  56.                 if(retry==0)return 1;                //LSE 开启失败.
  57.                         
  58.                 RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);                //设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSE作为RTC时钟   
  59.                 RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);        //使能RTC时钟

  60.         RTC_InitStructure.RTC_AsynchPrediv = 0x7F;//RTC异步分频系数(1~0X7F)
  61.         RTC_InitStructure.RTC_SynchPrediv  = 0xFF;//RTC同步分频系数(0~7FFF)
  62.         RTC_InitStructure.RTC_HourFormat   = RTC_HourFormat_24;//RTC设置为,24小时格式
  63.         RTC_Init(&RTC_InitStructure);

  64.                 RTC_Set_Time(23,59,56,RTC_H12_AM);        //设置时间
  65.                 RTC_Set_Date(14,5,5,1);                //设置日期
  66.          
  67.                 RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0,0x5050);        //标记已经初始化过了
  68.         }

  69.         return 0;
  70. }

  71. //设置闹钟时间(按星期闹铃,24小时制)
  72. //week:星期几(1~7) @ref  RTC_Alarm_Definitions
  73. //hour,min,sec:小时,分钟,秒钟
  74. void RTC_Set_AlarmA(u8 week,u8 hour,u8 min,u8 sec)
  75. {
  76.         EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;
  77.         RTC_AlarmTypeDef RTC_AlarmTypeInitStructure;
  78.         RTC_TimeTypeDef RTC_TimeTypeInitStructure;
  79.         
  80.         RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A,DISABLE);//关闭闹钟A
  81.         
  82.     RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours=hour;//小时
  83.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes=min;//分钟
  84.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds=sec;//秒
  85.         RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_H12=RTC_H12_AM;

  86.         RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmDateWeekDay=week;//星期
  87.         RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmDateWeekDaySel=RTC_AlarmDateWeekDaySel_WeekDay;//按星期闹
  88.         RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmMask=RTC_AlarmMask_None;//精确匹配星期,时分秒
  89.         RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmTime=RTC_TimeTypeInitStructure;
  90.     RTC_SetAlarm(RTC_Format_BIN,RTC_Alarm_A,&RTC_AlarmTypeInitStructure);

  91.         
  92.         RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALRA);//清除RTC闹钟A的标志
  93.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);//清除LINE17上的中断标志位
  94.         
  95.         RTC_ITConfig(RTC_IT_ALRA,ENABLE);//开启闹钟A中断
  96.         RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A,ENABLE);//开启闹钟A
  97.         
  98.         EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line17;//LINE17
  99.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
  100.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //上升沿触发
  101.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//使能LINE17
  102.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置

  103.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_Alarm_IRQn;
  104.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;//抢占优先级1
  105.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2
  106.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道
  107.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置
  108. }

  109. //周期性唤醒定时器设置  
  110. /*wksel:  @ref RTC_Wakeup_Timer_Definitions
  111. #define RTC_WakeUpClock_RTCCLK_Div16        ((uint32_t)0x00000000)
  112. #define RTC_WakeUpClock_RTCCLK_Div8         ((uint32_t)0x00000001)
  113. #define RTC_WakeUpClock_RTCCLK_Div4         ((uint32_t)0x00000002)
  114. #define RTC_WakeUpClock_RTCCLK_Div2         ((uint32_t)0x00000003)
  115. #define RTC_WakeUpClock_CK_SPRE_16bits      ((uint32_t)0x00000004)
  116. #define RTC_WakeUpClock_CK_SPRE_17bits      ((uint32_t)0x00000006)
  117. */
  118. //cnt:自动重装载值.减到0,产生中断.
  119. void RTC_Set_WakeUp(u32 wksel,u16 cnt)
  120. {
  121.         EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;
  122.         
  123.         RTC_WakeUpCmd(DISABLE);//关闭WAKE UP
  124.         
  125.         RTC_WakeUpClockConfig(wksel);//唤醒时钟选择
  126.         
  127.         RTC_SetWakeUpCounter(cnt);//设置WAKE UP自动重装载寄存器
  128.         
  129.         
  130.         RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_WUT); //清除RTC WAKE UP的标志
  131.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line22);//清除LINE22上的中断标志位
  132.          
  133.         RTC_ITConfig(RTC_IT_WUT,ENABLE);//开启WAKE UP 定时器中断
  134.         RTC_WakeUpCmd( ENABLE);//开启WAKE UP 定时器 
  135.         
  136.         EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line22;//LINE22
  137.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
  138.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //上升沿触发
  139.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//使能LINE22
  140.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置


  141.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_WKUP_IRQn;
  142.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;//抢占优先级1
  143.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2
  144.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道
  145.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置
  146. }

  147. //RTC闹钟中断服务函数
  148. void RTC_Alarm_IRQHandler(void)
  149. {   
  150.         if(RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_ALRAF)==SET)//ALARM A中断?
  151.         {
  152.                 RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_ALRAF);//清除中断标志
  153.                 printf("ALARM A!\r\n");
  154.         }   
  155.         EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);        //清除中断线17的中断标志                                                                                          
  156. }

  157. //RTC WAKE UP中断服务函数
  158. void RTC_WKUP_IRQHandler(void)
  159. {   
  160.         if(RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_WUTF)==SET)//WK_UP中断?
  161.         {
  162.                 RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_WUTF);        //清除中断标志
  163.                 LED1=!LED1;
  164.         }   
  165.         EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line22);//清除中断线22的中断标志                                                                 
  166. }
复制代码

main.c

  1. #include "sys.h"
  2. #include "delay.h"  
  3. #include "usart.h"  
  4. #include "rtc.h"

  5. int main(void)
  6. {
  7.         RTC_TimeTypeDef RTC_TimeStruct;
  8.         RTC_DateTypeDef RTC_DateStruct;

  9.         u8 tbuf[40];
  10.         u8 t=0;
  11.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
  12.         delay_init(168);      //初始化延时函数
  13.         uart_init(115200);                //初始化串口波特率为115200
  14.         My_RTC_Init();                                 //初始化RTC

  15.         RTC_Set_WakeUp(RTC_WakeUpClock_CK_SPRE_16bits,0);                //配置WAKE UP中断,1秒钟中断一次
  16.                
  17.           while(1)
  18.         {               
  19.                 t++;
  20.                 if((t%10)==0)        //每100ms更新一次显示数据
  21.                 {
  22.                         RTC_GetTime(RTC_Format_BIN,&RTC_TimeStruct);
  23.         sprintf((char*)tbuf,"Time:%02d:%02d:%02d",RTC_TimeStruct.RTC_Hours,RTC_TimeStruct.RTC_Minutes,RTC_TimeStruct.RTC_Seconds);
  24.                         printf("%s\r\n",tbuf);        
  25.                         
  26.                         RTC_GetDate(RTC_Format_BIN, &RTC_DateStruct);
  27.                         sprintf((char*)tbuf,"Date:20%02d-%02d-%02d",RTC_DateStruct.RTC_Year,RTC_DateStruct.RTC_Month,RTC_DateStruct.RTC_Date);
  28.                         printf("%s\r\n",tbuf);        
  29.         
  30.                         sprintf((char*)tbuf,"Week:%d",RTC_DateStruct.RTC_WeekDay);
  31.                         printf("%s\r\n",tbuf);        
  32.                 }
  33.                 if((t%20)==0)LED0=!LED0;        //每200ms,翻转一次LED0
  34.                 delay_ms(10);
  35.         }        
  36. }
复制代码





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