在 STM32 F0、 F2、 F3、 F4 和 L1 系列 MCU 中使用硬件实时时钟（RTC）

STMCU小助手 · 2022-07-21T14:40:07+00:00

前言 " m+ ^+ T) [) L A+ V- S实时时钟 (RTC) 是记录当前时间的计算机时钟。 RTC 不仅应用于个人计算机、服务器和嵌入式系统，几乎所有需要准确计时的电子设备也都会使用。支持 RTC 的微控制器可用于精密计时器、闹钟、手表、小型电子记事薄以及其它多种设备。+ d% K9 d! k( h6 g* y 本应用笔记介绍超低功耗中等容量、超低功耗大容量、 F0、 F2 和 F4 系列器件微控制器中嵌入式实时时钟 (RTC) 控制器的特性，以及将 RTC 用于日历、闹钟、定时唤醒单元、入侵检测、时间戳和校准应用时所需的配置步骤。) q! R- h0 x5 L 本应用笔记提供了含有配置信息的示例，有助于您快速准确地针对日历、闹钟、定时唤醒单元、入侵检测、时间戳和校准应用配置 RTC。 # V- t: U7 q4 Y注：所有示例和说明均基于 STM32L1xx、 STM32F0xx、 STM32F2xx、 STM32F4xx 和STM32F3xx 固件库，以及 STM32L1xx (RM0038)、 STM32F0xx (RM0091)、 STM32F2xx (RM0033)、STM32F4xx (RM0090)、STM32F37x (RM0313) 和 STM32F30x(RM0316) 的参考手册。 : }# ?% n. I4 x+ ~8 t! ~1 t9 _2 O本文提到的 STM32 指超低功耗中等容量、超低功耗大容量、 F0、 F2 和 F4 系列器件。超低功耗中等 (ULPM) 容量器件包括 STM32L151xx 和 STM32L152xx 微控制器， Flash 容量在 64 KB 到 128 KB 之间。 - L: g, a6 J: O3 j5 k& G) d超低功耗大 (ULPH) 容量器件包括 STM32L151xx、STM32L152xx 和 STM32L162xx 微控制器， Flash 容量为 384 KB。5 ^! C) g) }* f) G1 ` F2 系列器件包括 STM32F205xx、 STM32F207xx、 STM32F215xx 和 STM32F217xx 微控制器。' @! a4 ^6 z* q6 J6 c5 O STM32F3xx 包括 STM32F30x、 STM32F31x、 STM32F37x 和 STM32F38x 器件。F4 系列器件包括 STM32F405xx、 STM32F407xx、 STM32F415xx 和 STM32F417xx 微控制器。 : n9 {" ]5 u' y% ]# y8 mF0 系列器件为入门级微控制器。 % S9 Q" Y8 g$ w2 E3 c# S9 [2 j1 }4 A) f8 @, W 9 h+ k6 {! d: j2 b , o+ L. R4 @: @0 ] e$ s& ?" E5 X9 e) E& |2 X7 f 1 STM32 高级 RTC 概述 7 C( e& S* |2 c- ^( ySTM32 微控制器中的嵌入式实时时钟（RTC）是一个独立的 BCD 定时器 / 计数器。 RTC可用来实现全功能日历、闹钟、定时唤醒单元、数字校准、同步、时间戳和高级入侵检测。( J) X+ t5 N, m4 E 有关各器件可用功能的完整列表，请参见表 15：RTC 高级功能。 0 x7 I& \+ m7 \+ N3 d9 D& L; O: E6 Y- U. N$ h 1 L4 v6 K" G% A: B 1.1 RTC 日历! X/ n; g# \* |7 ?$ u 日历用于记录时间（时、分和秒）和日期（日、周、月和年）。 STM32 RTC 日历具有多项功能，可轻松配置和显示下列日历数据字段： 7 ]2 J, D4 u! k. U1 S; v含有下列字段的日历：+ h- L7 T9 t: c+ ^2 E# n4 N –亚秒（不可编程） % k3 h! R. F% [& u; o/ r0 R' `–秒% e8 p0 q6 m1 D# k! G –分& I7 |; M* W" l9 F –时（12 小时或 24 小时格式）3 N5 V. B! u6 [1 u1 C& B; ?- t –星期0 C( Y5 b) |) C0 U# l6 A7 k –日0 p8 S; h' E. Z6 Y5 ] –月1 `2 j! X4 L% L$ V6 v! A: N –年: a, _3 z, V3 Q4 |( I/ m 二进码十进数（BCD）格式的日历( C& Z9 x, o+ Z; Y7 i 自动管理天数为 28、 29 （闰年）、 30 和 31 的月份1 a# S0 h7 X" n- ^ n1 o 夏令时调整可用软件编程 & u4 k+ j" \2 V" _9 B* h/ ~# ^+ u9 T4 F4 p& @9 s . a& X& T0 D3 E- V9 U 5 r$ o9 ]/ x- O( Z/ S# w: i 0 F* ?# {) x+ w i" E* M; d$ m& ] " P3 n5 L4 ^# Z8 S" s6 X; x+ M 软件日历可以是表示秒数的软件计数器（通常为 32 位长）。软件程序将计数器值转换为小时、分钟、日期、星期、月份和年份。这些数据可以转换成 BCD 格式在标准 LCD 上显示，很适合采用 12 小时格式与 AM/PM 指示符（见图 2）的国家 / 地区。转换程序会占用大量程序存储器空间和 CPU 运行时间，这可能对某些实时应用很不利。 8 e- ~( K9 p! n) |+ f使用 STM32 RTC 日历时，该功能通过硬件实现，因此不再需要软件转换程序。: X D$ k" W. Y0 K STM32 RTC 日历以 BCD 格式提供。这可以避免二进制转 BCD 的软件转换程序占用大量程序存储器空间和加重 CPU 负载而对某些实时应用产生不利影响。 5 c- l" E! _; w1 \5 w/ c* o; w, G' C) n0 _ % r! k" i5 t- H) v D# |0 K) X( \ ; T# Q h9 p. c! \. P0 d1 G! Q+ B: v; E( o" Z' t , b3 M2 y. d2 V8 F" y4 H1 m) j1.1.1初始化日历 X/ J1 F. d6 D5 r Y表 2 列出了正确配置日历的时间和日期所需的步骤。! z9 s/ k' ~; z6 o& ~ 5 E& k7 U, T& p * U5 m7 i/ j; m 0 z1 l. y: A! S1 r . V: d8 C- A5 q% E+ V/ F1.1.2 RTC 时钟配置 5 H" k3 }# s$ h, I: p& R3 vRTC 时钟源 6 i& ?" V" ]& l; n4 j* H4 S' PRTC 日历可通过三个时钟源 LSE、 LSI 或 HSE 驱动（见图 3 和图 4）。 / Z# J" D5 L& K1 G3 \0 k8 l2 x. @7 N1 d* ~0 {5 N" y$ r: m - i: K. ?0 d% `4 G9 T ( J6 [) N* S; Q$ F, X 2 ]/ D( @7 j, F1 Q1 `9 R + @0 I2 s/ \* ~& a8 p9 b7 }7 k' Z a' s: Z" o ! V6 z2 k7 f6 b9 o6 X2 a5 i+ Q" B2 t: P1 q6 N5 t/ W$ `$ |, G/ z7 M3 I 4 |5 E* [0 s3 z/ t! E0 G 8 t* H# B& {, P6 h5 w8 E其中： ( s' b9 n# U5 zRTCCLK 可以是任意一个可选的时钟源：HSE_RTC、 LSE 或 LSI5 n5 S' i: l0 d+ U- z0 Q PREDIV_A 可以是 1、 2、 3... 或 127 - t$ T5 K& B% W8 Z; rPREDIV_S 可以是 0、 1、 2... 或 8191/ _$ E8 \0 R \ s 表 3 列出了几种获得 1 Hz 日历时钟 (ck_spre) 的方法。. }5 E! d/ R/ P% }2 w* j | $ G5 L% I5 D/ h) w4 U 1 F. H& n3 @% ?9 i8 K! M# p/ r, B) X; N2 H. }& R! k ! E) R# u# ^3 c% y" l" }, i7 Y; w g" l5 ~& e ( e) N$ `& p+ x, V 完整版请查看：附件0 ` I( ^, r2 H, X4 `1 N . c- b5 D% i; |: V) `) r; i * `" a$ x' M' D0 Q8 G) G# x

在 STM32 F0、 F2、 F3、 F4 和 L1 系列 MCU 中使用硬件实时时钟（RTC）

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STMCU小助手发布时间：2022-7-21 22:40

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文章简介:	在 STM32 F0、 F2、 F3、 F4 和 L1 系列 MCU 中使用硬件实时时钟（RTC）

前言
实时时钟 (RTC) 是记录当前时间的计算机时钟。 RTC 不仅应用于个人计算机、服务器和嵌入式系统，几乎所有需要准确计时的电子设备也都会使用。支持 RTC 的微控制器可用于精密计时器、闹钟、手表、小型电子记事薄以及其它多种设备。
本应用笔记介绍超低功耗中等容量、超低功耗大容量、 F0、 F2 和 F4 系列器件微控制器中嵌入式实时时钟 (RTC) 控制器的特性，以及将 RTC 用于日历、闹钟、定时唤醒单元、入侵检测、时间戳和校准应用时所需的配置步骤。
本应用笔记提供了含有配置信息的示例，有助于您快速准确地针对日历、闹钟、定时唤醒单元、入侵检测、时间戳和校准应用配置 RTC。
注：所有示例和说明均基于 STM32L1xx、 STM32F0xx、 STM32F2xx、 STM32F4xx 和STM32F3xx 固件库，以及 STM32L1xx (RM0038)、 STM32F0xx (RM0091)、 STM32F2xx (RM0033)、STM32F4xx (RM0090)、STM32F37x (RM0313) 和 STM32F30x(RM0316) 的参考手册。
本文提到的 STM32 指超低功耗中等容量、超低功耗大容量、 F0、 F2 和 F4 系列器件。超低功耗中等 (ULPM) 容量器件包括 STM32L151xx 和 STM32L152xx 微控制器， Flash 容量在 64 KB 到 128 KB 之间。
超低功耗大 (ULPH) 容量器件包括 STM32L151xx、STM32L152xx 和 STM32L162xx 微控制器， Flash 容量为 384 KB。
F2 系列器件包括 STM32F205xx、 STM32F207xx、 STM32F215xx 和 STM32F217xx 微控制器。
STM32F3xx 包括 STM32F30x、 STM32F31x、 STM32F37x 和 STM32F38x 器件。F4 系列器件包括 STM32F405xx、 STM32F407xx、 STM32F415xx 和 STM32F417xx 微控制器。
F0 系列器件为入门级微控制器。

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1 STM32 高级 RTC 概述
STM32 微控制器中的嵌入式实时时钟（RTC）是一个独立的 BCD 定时器 / 计数器。 RTC可用来实现全功能日历、闹钟、定时唤醒单元、数字校准、同步、时间戳和高级入侵检测。
有关各器件可用功能的完整列表，请参见表 15：RTC 高级功能 。

1.1 RTC 日历
日历用于记录时间（时、分和秒）和日期（日、周、月和年）。 STM32 RTC 日历具有多项功能，可轻松配置和显示下列日历数据字段：
含有下列字段的日历：
–亚秒（不可编程）
–秒
–分
–时（12 小时或 24 小时格式）
–星期
–日
–月
–年
二进码十进数（BCD）格式的日历
自动管理天数为 28、 29 （闰年）、 30 和 31 的月份
夏令时调整可用软件编程

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软件日历可以是表示秒数的软件计数器（通常为 32 位长）。软件程序将计数器值转换为小时、分钟、日期、星期、月份和年份。这些数据可以转换成 BCD 格式在标准 LCD 上显示，很适合采用 12 小时格式与 AM/PM 指示符（见图 2）的国家 / 地区。转换程序会占用大量程序存储器空间和 CPU 运行时间，这可能对某些实时应用很不利。
使用 STM32 RTC 日历时，该功能通过硬件实现，因此不再需要软件转换程序。
STM32 RTC 日历以 BCD 格式提供。这可以避免二进制转 BCD 的软件转换程序占用大量程序存储器空间和加重 CPU 负载而对某些实时应用产生不利影响。

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1.1.1初始化日历
表 2 列出了正确配置日历的时间和日期所需的步骤。

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1.1.2 RTC 时钟配置
RTC 时钟源
RTC 日历可通过三个时钟源 LSE、 LSI 或 HSE 驱动（见图 3 和图 4）。

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其中：
RTCCLK 可以是任意一个可选的时钟源：HSE_RTC、 LSE 或 LSI
PREDIV_A 可以是 1、 2、 3... 或 127
PREDIV_S 可以是 0、 1、 2... 或 8191
表 3 列出了几种获得 1 Hz 日历时钟 (ck_spre) 的方法。

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