MiniPro STM32H750 开发指南_V1.1-RTC实时时钟实验

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STMCU小助手发布时间：2022-10-7 18:40

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文章简介:	MiniPro STM32H750 开发指南_V1.1-RTC实时时钟实验

RTC实时时钟实验
本章，我们将介绍STM32H750的内部实时时钟（RTC）。我们将使用LCD模块来显示日期和时间，实现一个简单的实时时钟，并可以设置闹铃，另外还将介绍BKP的使用。

27.1 RTC时钟简介
STM32H750的实时时钟（RTC）相对于STM32F1来说，改进了不少，带了日历功能了。RTC是一个独立的 BCD 定时器/计数器。RTC 提供一个日历时钟（包含年月日时分秒信息）、两个可编程闹钟（ALARM A和ALARM B）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。
两个32位寄存器（TR和DR）包含二进码十进数格式 (BCD) 的秒、分钟、小时（12或24小时制）、星期、日期、月份和年份。此外，还可提供二进制格式的亚秒值。
STM32H750的RTC可以自动将月份的天数补偿为 28、29（闰年）、30 和 31 天。并且还可以进行夏令时补偿。
RTC模块和时钟配置是在后备区域，即在系统复位或从待机模式唤醒后RTC的设置和时间维持不变，只要后备区域供电正常，那么RTC将可以一直运行。但是在系统复位后，会自动禁止访问后备寄存器和RTC，以防止对后备区域(BKP)的意外写操作。所以在要设置时间之前，先要取消备份区域（BKP）写保护。
27.1.1 RTC框图
下面先来学习RTC框图，通过学习RTC框图会有一个很好的整体掌握，同时对之后的编程也会有一个清晰的思路。RTC的框图，如图27.1.1所示：

图27.1.1 RTC框图
我们把RTC框图分成以下几个部分讲解：
①时钟源
STM32H750的RTC时钟源（RTCCLK）通过时钟控制器，可以从LSE时钟、LSI时钟以及HSE时钟三者中选择其一（通过设置RCC_BDCR寄存器选择）。一般我们选择LSE，即外部32.768Khz晶振作为时钟源(RTCCLK)。外部晶振具有精度高的优点。LSI是STM32芯片内部的低速RC 振荡器，频率约32 kHz，缺点是精度较低，可能会有温漂，所以一般不建议使用。比如当没有外部低速晶振（32.768Khz）的时候，分频后的HSE可以作为备选使用的时钟源。
②预分频器
预分配器（RTC_PRER）分为2个部分：一个通过RTC_PRER寄存器的PREDIV_A位配置的7位异步预分频器。另一个通过RTC_PRER寄存器的PREDIV_S位配置的15位同步预分频器。
经过7位异步预分频器出来的时钟ck_apre可作为RTC_SSR亚秒递减计数器（RTC_SSR）的时钟，ck_apre时钟频率的计算公式如下：

当RTC_SSR寄存器递减到0的时候，会使用PREDIV_S的值重新装载PREDIV_S。而PREDIV_S一般为255，这样，我们得到亚秒时间的精度是：1/256秒，即3.9ms左右，有了这个亚秒寄存器RTC_SSR，就可以得到更加精确的时间数据。
经过15位同步预分频器出来的时钟ck_spre可以用于更新日历，也可以用作16位唤醒自动重载定时器的时基，ck_apre时钟频率的计算公式如下：

PREDIV_A和PREDIV_S分别为RTC的异步和同步分频器，使用两个预分频器时，我们推荐设置7位异步预分频器（PREDIV_A）的值较大，以最大程度降低功耗。例如：本实验我们的外部低速晶振的频率32.768KHZ经过7位异步预分频器后，再经过15位同步预分频器，要得到1HZ频率的时钟用于更新日历。通过计算知道，32.768KHZ的时钟要经过32768分频，才能得到1Hz的ck_spre。于是我们只需要设置：PREDIV_A=0X7F，即128分频；PREDIV_S=0XFF，即256分频，即可得到1Hz的Fck_spre，PREDIV_A的值我们也是往尽量大的原则，以最大程度降低功耗。
③时间和日期相关寄存器
该部分包括三个影子寄存器，RTC_SSR（亚秒）、RTC_TR（时间）、RTC_DR（日期）。实时时钟一般表示为：时/分/秒/亚秒。RTC_TR寄存器用于存储时/分/秒时间数据，可读可写（即可设置或者获取时间）。RTC_DR寄存器用于存储日期数据，包括年/月/日/星期，可读可写（即可设置或者获取日期）。RTC_SSR寄存器用于存储亚秒级的时间，这样我们可以获取更加精确的时间数据。
这三个影子寄存器可以通过与 PCLK4（APB4 时钟）同步的影子寄存器来访问，这些时间和日期寄存器也可以直接访问，这样可避免等待同步的持续时间。
每隔2个RTCCLK周期，当前日历值便会复制到影子寄存器，并置位RTC_ISR寄存器的RSF位。我们可以读取RTC_TR和RTC_DR来得到当前时间和日期信息，不过需要注意的是：时间和日期都是以BCD码的格式存储的，读出来要转换一下，才可以得到十进制的数据。
④可编程闹钟
STM32H750提供两个可编程闹钟：闹钟A（ALARM_A）和闹钟B（ALARM_B）。通过RTC_CR寄存器的ALRAE和ALRBE位置1来使能闹钟。当亚秒、秒、分、小时、日期分别与闹钟寄存器RTC_ALRMASSR/RTC_ALRMAR和RTC_ALRMBSSR/RTC_ALRMBR中的值匹配时，则可以产生闹钟（需要适当配置）。本章我们将利用闹钟A产生闹铃，即设置RTC_ALRMASSR和RTC_ALRMAR即可。
⑤周期性自动唤醒
STM32H750的RTC不带秒钟中断了，但是多了一个周期性自动唤醒功能。周期性唤醒功能，由一个16位可编程自动重载递减计数器（RTC_WUTR）生成，可用于周期性中断/唤醒。
我们可以通过RTC_CR寄存器中的WUTE位设置使能此唤醒功能。
唤醒定时器的时钟输入可以是：2、4、8或16分频的RTC时钟(RTCCLK)，也可以是ck_spre时钟（一般为1Hz）。
当选择RTCCLK(假定LSE是：32.768 kHz)作为输入时钟时，可配置的唤醒中断周期介于 122us（因为RTCCLK/2时，RTC_WUTR不能设置为0）和32 s之间，分辨率最低为：61us。
当选择ck_spre（1Hz）作为输入时钟时，可得到的唤醒时间为 1s到36h左右，分辨率为1 秒。并且这个1s~36h的可编程时间范围分为两部分：
当WUCKSEL[2:1]=10时为：1s到18h。
当WUCKSEL[2:1]=11时约为：18h到36h。
在后一种情况下，会将2^16添加到16位计数器当前值（即扩展到17位，相当于最高位用WUCKSEL [1]代替）。
初始化完成后，定时器开始递减计数。在低功耗模式下使能唤醒功能时，递减计数保持有效。此外，当计数器计数到0时，RTC_ISR寄存器的WUTF标志会置1，并且唤醒寄存器会使用其重载值（RTC_WUTR寄存器值）动重载，之后必须用软件清零WUTF标志。
通过将 RTC_CR寄存器中的WUTIE位置1来使能周期性唤醒中断时，可以使STM32H750退出低功耗模式。系统复位以及低功耗模式（睡眠、停机和待机）对唤醒定时器没有任何影响，它仍然可以正常工作，故唤醒定时器，可以用于周期性唤醒STM32H750。

27.1.2 RTC寄存器
接下来，我们介绍本实验我们要用到的RTC寄存器。
RTC时间寄存器（RTC_TR）
RTC时间寄存器描述如图27.1.2.1所示：

ff97d198c4c34715a5a5**de2b951f.png

图27.1.2.1 RTC_TR寄存器
该寄存器是RTC的时间寄存器，可读可写，对该寄存器写，可以设置时间，对该寄存器读，可以获取当前的时间，此外该寄存器受到寄存器写保护，通过RTC写保护寄存器(RTC_WPR)设置，后面会讲解到RTC_WPR寄存器。需要注意的是：本寄存器存储的数据都是BCD格式的，读取之后需要进行转换，方可得到十进制的时分秒等数据。
RTC日期寄存器（RTC_DR）
RTC日期寄存器描述如图27.1.2.2所示：

图27.1.2.2 RTC_DR寄存器
该寄存器是RTC的日期寄存器，可读可写，对该寄存器写，可以设置日期，对该寄存器读，可以获取当前的日期，同样该寄存器也受到寄存器写保护，存储的数据也都是BCD格式的。
RTC亚秒寄存器（RTC_SSR）
RTC亚秒寄存器描述如图27.1.2.3所示：

图27.1.2.3 RTC_SSR寄存器
该寄存器可用于获取更加精确的RTC时间。不过，在本章没有用到，如果需要精确时间的地方，大家可以使用该寄存器。
RTC控制寄存器（RTC_CR）
RTC控制寄存器描述如图27.1.2.4所示：

图27.1.2.4 RTC_CR寄存器
该寄存器重点介绍几个要用到的位：WUTIE是唤醒定时器中断使能位，ALRAIE是闹钟A中断使能位，本章用到这两个使能位，都设置为1即可。WUTE和ALRAE分别是唤醒定时器和闹钟A使能位，同样都设置为1，开启。FMT为小时格式选择位，我们设置为0，选择24小时制。WUCKSEL[2:0]，用于唤醒时钟选择，这个前面已经有介绍了，我们这里就不多说了。
RTC初始化和状态寄存器（RTC_ISR）
RTC初始化和状态寄存器描述如图27.1.2.5所示：

图27.1.2.5 RTC_ISR寄存器
该寄存器中，WUTF、ALRBF和ALRAF，分别是唤醒定时器、闹钟B和闹钟A的中断标志位，当对应事件产生时，这些标志位被置1，如果设置了中断，则会进入中断服务函数，这些位通过软件写0清除。
INIT为初始化模式控制位，要初始化RTC时，必须先设置INIT=1。
INITF为初始化标志位，当设置INIT为1以后，要等待INITF为1，才可以更新时间、日期和预分频寄存器等。
RSF位为寄存器同步标志，仅在该位为1时，表示日历影子寄存器已同步，可以正确读取RTC_TR/RTC_TR寄存器的值了。
WUTWF、ALRBWF和ALRAWF分别是唤醒定时器、闹钟B和闹钟A的写标志，只有在这些位为1的时候，才可以更新对应的内容。比如：要设置闹钟A的ALRMAR和ALRMASSR，则必须先等待ALRAWF为1，才可以设置。
RTC预分频寄存器（RTC_PRER）
RTC预分频寄存器描述如图27.1.2.6所示：

图27.1.2.6 RTC_PRER寄存器
该寄存器用于RTC的分频，我们在之前也有讲过，这里就不多说了。该寄存器的配置，必须在初始化模式（INITF=1）下，才可以进行。
RTC唤醒寄存器（RTC_WUTR）
RTC唤醒寄存器描述如图27.1.2.7所示：

图27.1.2.7 RTC_WUTR寄存器
该寄存器用于设置自动唤醒重装载值，可用于设置唤醒周期。该寄存器的配置，必须等待RTC_ISR的WUTWF为1才可以进行。
RTC闹钟A寄存器（RTC_ALRMAR）
RTC闹钟A寄存器描述如图27.1.2.8所示：

图27.1.2.8 RTC_WUTR寄存器
该寄存器用于设置闹铃A，当WDSEL选择1时，使用星期制闹铃，本章我们选择星期制闹铃。该寄存器的配置，必须等待RTC_ISR的ALRAWF为1才可以进行。另外，还有RTC_ALRMASSR寄存器，该寄存器我们这里就不再介绍了，大家参考手册。
RTC写保护寄存器（RTC_WPR）
RTC写保护寄存器：RTC_WPR，该寄存器比较简单，低八位有效。上电后，所有RTC寄存器都受到写保护（RTC_ISR[13:8]、RTC_TAFCR和RTC_BKPxR除外），必须依次写入：0XCA、0X53两关键字到RTC_WPR寄存器，才可以解锁。写一个错误的关键字将再次激活RTC的寄存器写保护。
RTC备份寄存器（RTC_BKPxR）
RTC备份寄存器描述如图27.1.2.9所示：

图27.1.2.9 RTC_BKPxR寄存器
该寄存器组总共有32个，每个寄存器是32位的，可以存储128个字节的用户数据，这些寄存器在备份域中实现，可在VDD电源关闭时通过VBAT保持上电状态。备份寄存器不会在系统复位或电源复位时复位，也不会在MCU从待机模式唤醒时复位。
复位后，对RTC和RTC备份寄存器的写访问被禁止，执行以下操作可以使能对RTC及RTC备份寄存器的写访问：
1）电源控制寄存器(PWR_CR)的DBP位来使能对RTC及RTC备份寄存器的访问。
2）往RTC_WPR写入0XCA、0X53解锁序列（先写0XCA，再写0X53）。
我们可以用BKP来存储一些重要的数据，相当于一个EEPROM，不过这个EEPROM并不是真正的EEPROM，而是需要电池来维持它的数据。
备份区域控制（RCC_BDCR）
备份区域控制寄存器描述如图27.1.2.10所示：

图27.1.2.10 RCC_BDCR寄存器
RTC的时钟源选择及使能设置都是通过这个寄存器来实现的，所以我们在RTC操作之前先要通过这个寄存器选择RTC的时钟源，然后才能开始其他的操作。

27.2 硬件设计
1.例程功能
本实验通过LCD显示RTC时间，并可以通过usmart设置RTC时间，从而调节时间，或设置RTC闹钟，还可以写入或者读取RTC后备区域SRAM。LED1每两秒闪烁一次，表示进入WAKE UP中断。LED0闪烁，提示程序运行。
2.硬件资源
1）RGB灯
RED : LED0 - PB4
GREEN : LED1 - PE6
2）串口1(PA9/PA10连接在板载USB转串口芯片CH340上面)
3）RTC(实时时钟)
4）正点原子2.8/3.5/4.3/7寸TFTLCD模块(仅限MCU屏，16位8080并口驱动)
3.原理图
RTC属于STM32H750内部资源，通过软件设置好就可以了。不过RTC不能断电，否则数据就丢失了，我们如果想让时间在断电后还可以继续走，那么必须确保开发板的电池有电。

27.3 程序设计5 M; r9 Z4 e" V4 Z- @
27.3.1 RTC的HAL库驱动
RTC在HAL库中的驱动代码在stm32h7xx_hal_rtc.c文件（及其头文件）中。下面介绍几个重要的RTC函数，其他没有介绍的请看源码。
4.HAL_RTC_Init函数
RTC的初始化函数，其声明如下：
HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_Init(RTC_HandleTypeDef *hrtc);
函数描述：
用于初始化RTC。
函数形参：
形参1是RTC_HandleTypeDef结构体类型指针变量，其定义如下：

typedef struct
, x. J+ E3 f/ B9 ?8 H
{
: h; g$ g( o$ k
RTC_TypeDef *Instance; /* 寄存器基地址 */
. U5 J2 C* D+ {, C2 v# k
RTC_InitTypeDef Init; /* RTC配置结构体 */
; H8 v) K a5 G$ V, q5 g% u* o) k
HAL_LockTypeDef Lock; /* RTC锁定对象 */3 n9 C% ~/ Z9 @& v5 @
__IO HAL_RTCStateTypeDef State; /* RTC设备访问状态 */
& K+ [6 y% u. A/ F
}RTC_HandleTypeDef;# O9 F8 n& s9 f+ z
1）Instance：指向RTC寄存器基地址。8 a/ |7 M, X- I# }$ E; b
2）Init：是真正的RTC初始化结构体，其结构体类型RTC_InitTypeDef定义如下：
7 ^( ?7 D% `8 L
typedef struct/ J% }9 l2 l, s0 c
{
/ H7 Y; }* j/ e4 P; a
uint32_t HourFormat; /* 小时格式 */' n0 j* H: x6 L2 X, R6 ]6 J
uint32_t AsynchPrediv; /* 异步预分频系数 */+ u# I# n9 Y9 ?, h0 E
uint32_t SynchPrediv; /* 同步预分频系数 */
+ S5 E7 s; b0 a2 z( _" s$ Q6 c
uint32_t OutPut; /* 选择连接到RTC_ALARM输出的标志 */ ) t( B$ J: u" G1 b* {) x
uint32_t OutPutRemap; /* 指定RTC输出的映射 */
" l; n4 }* R% e& M( h7 v/ V& G: v
uint32_t OutPutPolarity; /* 设置RTC_ALARM的输出极性 */4 p0 K+ w5 O0 T# r% X
uint32_t OutPutType; /* 设置RTC_ALARM的输出类型为开漏输出还是推挽输出 */
% o- p1 `9 w8 J, L
}RTC_InitTypeDef;

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HourFormat用来设置小时格式，可以是12小时制或者24小时制，这两个选项的宏定义分别为RTC_HOURFORMAT_12和RTC_HOURFORMAT_24。
AsynchPrediv用来设置RTC的异步预分频系数，也就是设置RTC_PRER寄存器的PREDIV_A相关位，因为异步预分频系数是7位，所以最大值为0x7F，不能超过这个值。
SynchPrediv用来设置RTC的同步预分频系数，也就是设置RTC_PRER寄存器的PREDIV_S相关位，因为同步预分频系数也是15位，所以最大值为0x7FFF，不能超过这个值。
OutPut用来选择要连接到RTC_ALARM输出的标志，取值为：RTC_OUTPUT_DISABLE（禁止输出），RTC_OUTPUT_ALARMA（使能闹钟A输出），RTC_OUTPUT_ALARMB（使能闹钟B输出）和RTC_OUTPUT_WAKEUP（使能唤醒输出）。
OutPutRemap用于设置指定RTC输出的映射，即配置RTC_OR寄存器。
OutPutPolarity用来设置RTC_ALARM的输出极性，与Output成员变量配合使用，取值为RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH（高电平）或RTC_OUTPUT_POLARITY_LOW（低电平）。
OutPutType用来设置RTC_ALARM的输出类型为开漏输出（RTC_OUTPUT_TYPE_ OPENDRAIN）还是推挽输出（RTC_OUTPUT_TYPE_PUSHPULL），与成员变量OutPut和OutPutPolarity配合使用。
3）Lock：用于配置锁状态。
4）State：RTC设备访问状态。
函数返回值：
HAL_StatusTypeDef枚举类型的值。
2. HAL_RTC_SetTime函数
HAL_RTC_SetTime是设置RTC的时间函数。其声明如下：
HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_SetTime(RTC_HandleTypeDef *hrtc,
RTC_TimeTypeDef *sTime, uint32_t Format);
函数描述：
该函数用于设置RTC的时间，即设置时间寄存器RTC_TR的相关位的值。
函数形参：
形参1是RTC_HandleTypeDef结构体类型指针变量，即RTC的句柄。
形参2是RTC_TimeTypeDef结构体类型指针变量，定义如下：

typedef struct/ C5 T. [! K% R. y9 U8 C6 q/ b9 X
{
* S2 L" V9 ?* ` l* _/ j, u
uint8_t Hours;
/ p) ^2 q( R# |( X
uint8_t Minutes;. e, C1 d' Y1 ^/ O6 `. I" v
uint8_t Seconds;, Q9 l# q/ d, ]5 H, `+ s9 {6 p, b
uint8_t TimeFormat;5 r9 o. A* t+ S& D+ X. H
uint32_t SubSeconds;2 o) H' Z2 \1 I+ N
uint32_t SecondFraction;
8 b ^ H) O7 W) C5 B7 [
uint32_t DayLightSaving;
2 G$ X. y( d$ h& U% x6 {
uint32_t StoreOperation;
2 _) x( G1 ?2 f9 G- q4 }8 X
}RTC_TimeTypeDef;

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前面四个成员变量就比较好理解了，分别用来设置RTC时间参数的小时，分钟，秒钟，以及AM/PM符号，大家参考前面讲解的RTC_TR的位描述即可。SubSeconds用来读取保存亚秒寄存器 RTC_SSR的值，SecondFraction用来读取保存同步预分频系数的值，也就是RTC_PRER的位0~14，DayLightSaving用来设置日历时间增加1小时，减少1小时，还是不变。StoreOperation用户可对此变量设置以记录是否已对夏令时进行更改。
形参3是uint32_t类型变量，用来设置输入的时间格式为BIN格式还是BCD格式，可选值为RTC_FORMAT_BIN或者RTC_FORMAT_BCD。
函数返回值：
HAL_StatusTypeDef枚举类型的值。
3. HAL_RTC_SetDate函数
HAL_RTC_SetDate是设置RTC的日期函数。其声明如下：
HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_SetDate(RTC_HandleTypeDef *hrtc,
RTC_DateTypeDef *sDate, uint32_t Format);
函数描述：
该函数用于设置RTC的日期，即设置日期寄存器RTC_DR的相关位的值。
函数形参：
形参1是RTC_HandleTypeDef结构体类型指针变量，即RTC的句柄。
形参2是RTC_DateTypeDef结构体类型指针变量，定义如下：

typedef struct
+ t. T& K1 |9 c- L( S2 l, b
{
9 ]0 a0 }6 `1 Y! i( e$ N
uint8_t WeekDay; /* 星期 */
0 i0 F. _. }7 g: K3 R
uint8_t Month; /* 月份 */, o* h: Q6 ]6 @/ ?; x, ]/ q7 q
uint8_t Date; /* 日期 */
" A7 f7 N0 K3 E+ Q
uint8_t Year; /* 年份 */
/ [9 W! c' m: M( _$ f; A
}RTC_DateTypeDef;

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结构体一共四个成员变量，这四个成员变量分别对应星期、月份、日期和年份，对应的是RTC_DR寄存器。
形参3是uint32_t类型变量，用来设置输入的时间格式为BIN格式还是BCD格式，可选值为RTC_FORMAT_BIN或者RTC_FORMAT_BCD。
函数返回值：
HAL_StatusTypeDef枚举类型的值。
4. HAL_RTC_GetTime函数
HAL_RTC_GetTime是获取当前RTC时间函数。其声明如下：
HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_GetTime(RTC_HandleTypeDef *hrtc,
RTC_TimeTypeDef *sTime, uint32_t Format);
函数描述：
该函数用于获取当前RTC时间，即读时间寄存器RTC_TR的相关位的值。
函数形参：
形参1是RTC_HandleTypeDef结构体类型指针变量，即RTC的句柄。
形参2是RTC_TimeTypeDef结构体类型指针变量，对应的是RTC_TR寄存器。
形参3是uint32_t类型变量，用来设置获取的时间格式为BIN格式还是BCD格式，可选值为RTC_FORMAT_BIN或者RTC_FORMAT_BCD。
函数返回值：
HAL_StatusTypeDef枚举类型的值。
5. HAL_RTC_SetDate函数
HAL_RTC_SetDate是获取当前RTC日期函数。其声明如下：
HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_SetDate (RTC_HandleTypeDef *hrtc,
RTC_DateTypeDef *sDate, uint32_t Format);
函数描述：
该函数用于获取当前RTC日期，即读时间寄存器RTC_DR的相关位的值。
函数形参：
形参1是RTC_HandleTypeDef结构体类型指针变量，即RTC的句柄。
形参2是RTC_DateTypeDef结构体类型指针变量，对应的是RTC_DR寄存器。
形参3是uint32_t类型变量，用来设置获取的时间格式为BIN格式还是BCD格式，可选值为RTC_FORMAT_BIN或者RTC_FORMAT_BCD。
函数返回值：
HAL_StatusTypeDef枚举类型的值。
6. HAL_RTC_SetAlarm_IT函数
HAL_RTC_SetAlarm_IT是设置闹钟并开启闹钟中断的函数。其声明如下：
HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_SetAlarm_IT(RTC_HandleTypeDef *hrtc,
RTC_AlarmTypeDef *sAlarm, uint32_t Format);
函数描述：
该函数用于设置闹钟并开启闹钟中断。
函数形参：
形参1是RTC_HandleTypeDef结构体类型指针变量，即RTC的句柄。
形参2是RTC_AlarmTypeDef结构体类型指针变量。
形参3是uint32_t类型变量，用来设置获取的时间格式为BIN格式还是BCD格式，可选值为RTC_FORMAT_BIN或者RTC_FORMAT_BCD。
重点介绍RTC_AlarmTypeDef 结构体指针类型，结构体定义如下：

typedef struct
k* K+ `5 w* E) ]
{" f; k- O4 t+ y, G2 b' r( w
RTC_TimeTypeDef AlarmTime; & H/ n h- f: `: X i& x
uint32_t AlarmMask; 2 k5 q: I/ e7 v" I; Y& y
uint32_t AlarmSubSecondMask;5 U5 a% |5 b% W7 j/ f% K1 D8 Y
uint32_t AlarmDateWeekDaySel;
' W! s& G6 [+ P/ `" {' Y1 N. W- n3 L! m
uint8_t AlarmDateWeekDay;
+ O: Q) J# ?' u: N+ {2 i
uint32_t Alarm; * z: K# k K/ n. t: |) H
}RTC_AlarmTypeDef;

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AlarmTime用来设置闹钟时间，是RTC_TimeTypeDef结构体类型，该结构体前面我们已经讲解过各个成员变量含义。
AlarmMask用来设置闹钟时间掩码，也就是在我们第一个参数设置的时间中（包括后面参数RTC_AlarmDateWeekDay设置的星期几/哪一天），哪些是无关的。比如我们设置闹钟时间为每天的10点10分10秒，那么我们可以选择值RTC_AlarmMask_DateWeekDay，也就是我们不关心是星期几/每月哪一天。这里我们选择为RTC_AlarmMask_None，也就是精确匹配时间，所有的时分秒以及星期几/(或者每月哪一天)都要精确匹配。
AlarmSubSecondMask和AlarmMask作用类似，只不过该变量是用来设置亚秒的。
AlarmDateWeekDaySel用来选择是闹钟是按日期还是按星期。比如我们选择RTC_AlarmDateWeekDaySel_WeekDay那么闹钟就是按星期。如果我们选择RTC_AlarmDateWeekDaySel_Date那么闹钟就是按日期。这与后面第四个参数是有关联的，我们在后面第四个参数讲解。
AlarmDateWeekDay用来设置闹钟的日期或者星期几。比如我们第三个参数RTC_AlarmDateWeekDaySel设置了值为RTC_AlarmDateWeekDaySel_WeekDay，也就是按星期，那么参数RTC_AlarmDateWeekDay的取值范围就为星期一到星期天，也就是RTC_Weekday_Monday到RTC_Weekday_Sunday。如果第三个参数RTC_AlarmDateWeekDaySel设置值为RTC_AlarmDateWeekDaySel_Date，那么它的取值范围就为日期值，0~31。
Alarm用来设置是闹钟A还是闹钟B，这个很好理解。
函数返回值：
HAL_StatusTypeDef枚举类型的值。
RTC配置步骤
1）使能RTC时钟，并使能RTC及RTC后备寄存器写访问
复位后，后备区域存在写保护，RTC属于后备区域，所以我们需要取消后备区域写保护。同时，我们需要使能RTC时钟，通过RCC_APB4ENR寄存器中的RTCAPBEN位设置。而取消后备区域写保护则是通过PWR_CR1寄存器中的DBP位去设置。HAL库设置方法为：
__HAL_RCC_RTC_CLK_ENABLE(); /* 使能RTC时钟 /
HAL_PWR_EnableBkUpAccess(); / 取消备份区域写保护 */
2）开启外部低速振荡器LSE，选择RTC时钟，并使能
调用HAL_RCC_OscConfig函数配置开启LSE。
调用HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig函数选择RTC时钟源。
使能RTC函数为：__HAL_RCC_RTC_ENABLE。
3）初始化RTC，设置RTC的分频，以及配置RTC参数
在HAL中，通过HAL_RTC_Init函数配置RTC分频系数，以及RTC的工作参数。
注意：该函数会调用：HAL_RTC_MspInit函数来完成对RTC的底层初始化，包括：RTC时钟使能、时钟源选择等。
4）设置RTC的时间
调用HAL_RTC_SetTime函数设置RTC时间，该函数实际设置时间寄存器RTC_TR的相关位的值。
5）设置RTC的日期
调用HAL_RTC_SetDate函数设置RTC的日期，该函数实际设置日期寄存器RTC_DR的相关位的值。
6）获取RTC当前日期和时间
调用HAL_RTC_GetTime函数获取当前RTC时间，该函数实际读取RTC_TR寄存器，然后将值存放到相应的结构体中。
调用HAL_RTC_GetDate函数获取当前RTC日期，该函数实际读取RTC_DR寄存器，然后将值存放到相应的结构体中。
通过以上6个步骤，我们就完成了对RTC的配置，RTC即可正常工作，而且这些操作不是每次上电都必须执行的，可以视情况而定。当然，我们还可以唤醒中断、闹钟等，这些将在后面介绍。

27.3.2 程序流程图

图27.3.2.1 RTC实时时钟实验程序流程图

27.3.3 程序解析
1.RTC驱动代码
这里我们只讲解核心代码，详细的源码请大家参考光盘本实验对应源码。RTC驱动源码包括两个文件：rtc.c和rtc.h。
由于篇幅所限，rtc.c中的代码，我们不全部贴出了，只针对几个重要的函数进行介绍。
rtc.h头文件只有函数的声明，下面我们直接介绍rtc.c的程序，先看RTC的初始化函数，其定义如下：

/**
6 n! p! u3 a$ s; E# B; E2 q: B
* @brief RTC初始化: ^- [0 F8 X7 }' Q _
* @note
& l! K0 y D' Q% o6 R: S2 E2 n% y' s
* 默认尝试使用LSE,当LSE启动失败后,切换为LSI.: w I `. @& T: I9 J
* 通过BKP寄存器0的值,可以判断RTC使用的是LSE/LSI:
" q8 Y' ~* r1 I3 t( Q* `
* 当BKP0==0X5050时,使用的是LSE
$ F2 B0 Z3 L% {/ E7 a4 z$ E
* 当BKP0==0X5051时,使用的是LSI2 W1 V8 W% _, d4 q: M& C6 t' _
* 注意:切换LSI/LSE将导致时间/日期丢失,切换后需重新设置.
- {. } I2 P+ _
*
; y* @6 R* j& X" l& }- y8 w! `* |
* @param 无& r- s+ H: c* E5 s# ^- K) o. K
* @retval 0,成功
+ |4 p! h" A4 L2 [0 H0 g5 t) a
* 1,进入初始化模式失败
" v5 L0 l) j0 k0 h9 w) c2 _$ u
*/
+ r% n% Y0 j4 b0 s/ Q9 a
uint8_t rtc_init(void)' I* ^, n& C. _9 d5 S- k' W
{
* M7 O: F! E& z( {# h# c
/* 检查是不是第一次配置时钟 */; c+ ~7 z1 A: v( t! z, J$ t
uint16_t bkpflag = 0;3 n6 c, l3 ~( X! H b! e
: ]9 Y5 a1 e6 H: b- Z
g_rtc_handle.Instance = RTC;
" N1 D' D0 Y4 l* f e+ {
g_rtc_handle.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24; /* RTC设置为24小时格式 */) ?9 C8 W) p9 u3 L, E* [
g_rtc_handle.Init.AsynchPrediv = 0X7F; /* RTC异步分频系数(1~0X7F) */* H1 J' _0 Z/ L( a* U& q8 w/ e* M
g_rtc_handle.Init.SynchPrediv = 0XFF; /* RTC同步分频系数(0~7FFF) */
8 J- v# q1 Y4 r
g_rtc_handle.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE;
~. g0 |: I q+ s' v
g_rtc_handle.Init.OutPutPolarity = RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH;
. z0 N# w. b: y! H2 j q" D
g_rtc_handle.Init.OutPutType = RTC_OUTPUT_TYPE_OPENDRAIN;
; ^3 r& G8 U* o# W/ l& Z* o
/ D0 F: t: i, |$ s+ s4 A
bkpflag = rtc_read_bkr(0); /* 读取BKP0的值 */ X! ~: C, S. e) u
( v8 n! s: c: p: h! B* `
if (HAL_RTC_Init(&g_rtc_handle) != HAL_OK)
5 p" ^- J: m2 I
{8 J7 T! n& ~: P0 E+ K3 S$ D
return 1;
5 [3 D! \/ r" b8 S
}1 M0 k, l9 S* @& x$ j9 q8 U! X7 P) z
4 U m* I& L7 _$ O
if ((bkpflag != 0X5050) && (bkpflag != 0x5051)) /* 之前未初始化过重新配置 */
. O, z) d) }. W- R7 s
{5 G" h7 J. G! P9 r
rtc_set_time(23, 59, 56, RTC_HOURFORMAT12_AM); /* 设置时间*/
+ q' e& Z7 J4 d# [( v
rtc_set_date(20, 1, 13, 7); /* 设置日期 */
5 \# o2 q4 G) t0 x7 P! V. W* u$ Y
}
}1 R) W: i: ]
+ l# Z4 b% ~( Z, T7 f" K7 p/ t
return 0;
- V# x( u4 v2 K. m2 U
}

复制代码

该函数用来初始化RTC配置以及日期和时钟，但是只在第一次的时候设置时间，以后如果重新上电/复位都不会再进行时间设置了（前提是备份电池有电）。在第一次配置的时候，我们是按照上面介绍的RTC初始化步骤调用函数HAL_RTC_Init来实现的。
我们通过读取BKP寄存器0的值来判断是否需要进行时间的设置，对BKP寄存器0的写操作是在HAL_RTC_MspInit回调函数中实现，下面会讲。第一次未对RTC进行初始化BKP寄存器0的值非0x5050非0x5051，当进行RTC初始化时，BKP寄存器0的值就是0x5050或0x5051，所以以上代码操作确保时间只会设置一次，复位时不会重新设置时间。电池正常供电时，我们设置的时间不会因复位或者断电而丢失。
读取后备寄存器的函数其实还是调用HAL库提供的函数接口，写后备寄存器函数同样也是。这两个函数如下：
uint32_t HAL_RTCEx_BKUPRead(RTC_HandleTypeDef *hrtc, uint32_t BackupRegister);
void HAL_RTCEx_BKUPWrite(RTC_HandleTypeDef *hrtc, uint32_t BackupRegister,
uint32_t Data);
这两个函数的使用方法就非常简单，分别用来读和写BKR寄存器的值。这里我们只是略微点到为止，详看例程源码。
这里设置时间和日期，分别是通过rtc_set_time和rtc_set_date函数来实现的，这两个函数实际就是调用库函数里面的HAL_RTC_SetTime函数和HAL_RTC_SetDate函数来实现，这里我们之所以要写两个这样的函数，目的是为了我们的USMART来调用，方便直接通过USMART来设置时间和日期。rtc_set_time和rtc_set_date实现十分简单，这里讲解了，详看源码。
接下来，我们用HAL_RTC_MspInit函数来编写RTC时钟配置等代码，其定义如下：

void HAL_RTC_MspInit(RTC_HandleTypeDef* hrtc)5 q! {# T% ~) v7 w8 B! J! Q4 @
{1 V% r; s4 ` {$ p/ T1 K
uint16_t retry = 200;
- o" O1 Y2 t4 D, m. ^7 z6 J6 i
# b) P# w3 `: }9 K, x6 p
RCC_OscInitTypeDef rcc_osc_init_handle;+ r& a/ k3 ?2 e% u, O
RCC_PeriphCLKInitTypeDef rcc_periphclk_init_handle;
# U. X- _- }; t3 T! O: q
, F4 Q: {9 j* R% l
__HAL_RCC_RTC_CLK_ENABLE(); /* 使能RTC时钟 */6 k8 ~; c9 H" @1 S! z
HAL_PWR_EnableBkUpAccess(); /* 取消备份区域写保护 */
0 c! ~+ Y( G& L% }
__HAL_RCC_RTC_ENABLE(); /* 使能RTC */
* X4 k' E% A+ F9 R: `; i
+ i- j; u1 j; b0 ]! e: V' B
/* 使用寄存器的方式去检测LSE是否可以正常工作 */; W6 i' h* ?) S0 h9 R* ]
RCC->BDCR |= 1 << 0; /* 开启外部低速振荡器LSE */) e' Q3 ?, b- g) K
! \( F t+ A1 J
while (retry && ((RCC->BDCR & 0X02) == 0)) /* 等待LSE准备好 */
& o; b" ~7 s! ~* I( |! B; C2 Q- Y. O
{' c! n6 l; A6 t7 G. |7 G9 r. D* s
retry--;
i! G# b$ O+ L( p8 e
delay_ms(5);
0 c5 b) b: T5 x3 s
}
) E2 L3 U8 g `# @- y
" C/ o/ D, E" ~' j6 w- u0 S$ A$ R
if (retry == 0) /* LSE起振失败，使用LSI */
( m* n8 d i: s. p% K7 j: w+ E
{ /* 选择要配置的振荡器 */ d7 O: k3 U$ L% Y4 ~
rcc_osc_init_handle.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSI; ( G9 v2 c+ e) p9 O
rcc_osc_init_handle.LSEState = RCC_LSI_ON; /* LSI状态：开启 */
. l: Z# Y+ x7 i$ C1 T5 n
rcc_osc_init_handle.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE; /* PLL无配置 */7 L! G! A6 a* ]( o/ s
HAL_RCC_OscConfig(&rcc_osc_init_handle);
4 b9 w) H7 S' i0 V3 N
1 P8 U' A* s6 l& Y5 y
/* 选择要配置的外设 RTC */9 I9 g$ S9 {- M: \" H. P; Y0 J
rcc_periphclk_init_handle.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC;
1 B- z! s: I, R( i% n
/* RTC时钟源选择 LSI */& h) @" `3 b( q }. K4 o' [. l/ p i
rcc_periphclk_init_handle.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSI; ! l `8 e5 Y4 a9 a
HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&rcc_periphclk_init_handle);
$ g# I6 R& U2 Z$ j7 }2 C
rtc_write_bkr(0, 0X5051);4 N2 v! x, b; g4 b
}$ ^, X M/ `$ k4 @
else6 |6 P6 o6 t) x) ~9 v$ |1 G
{- i- q/ `9 \" W: C. u( l! ]
rcc_osc_init_handle.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;
7 Z- t( B" @9 v4 e
rcc_osc_init_handle.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE; /* PLL不配置 */
4 @* W6 t- M# c& U; t0 |4 c7 U9 r5 @
rcc_osc_init_handle.LSEState = RCC_LSE_ON; /* LSE状态：开启 */
1 B% o1 b# \$ |; k* ^
HAL_RCC_OscConfig(&rcc_osc_init_handle); 2 d" x' r" J/ \9 J2 S
5 L* V& N* l, e- Q* i/ I2 P& k6 ?
rcc_periphclk_init_handle.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC; . T0 _5 m3 ^* }7 F: R+ ~3 Y
rcc_periphclk_init_handle.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSE; 1 S- ]8 V$ c4 i( _7 e
HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&rcc_periphclk_init_handle); 6 a# c D' k( B" k s( [
rtc_write_bkr(0, 0X5050);/ r! W; [" O0 Q+ y4 X9 `
}
! ~$ Y% L( j# q: W7 y
}4 `* k# g" V1 B& ~0 P
接着，我们介绍一下rtc_set_alarma函数，其定义如下：
' j5 l8 x% }; @$ [
/**) j, O0 T+ ]: k' q1 p; x
* @breif 设置闹钟时间(按星期闹铃,24小时制)
6 `" k' @9 o. Q$ ~
* @param week : 星期几(1~7) P( J' s& |+ V8 k
* @param hour,min,sec: 小时,分钟,秒钟
$ L7 g- p' \* @
* @retval 无- {" A' o+ ], O7 X
*/
3 E- h6 }7 D, L; [: i' t
void rtc_set_alarma(uint8_t week, uint8_t hour, uint8_t min, uint8_t sec)6 w( ]3 h- P: `
{ 0 V( }2 |0 M6 q
RTC_AlarmTypeDef rtc_alarm_handle;
3 W& T0 L7 }: l: i: K; Q! i' Z+ k
" T7 V8 i2 A/ L9 F9 a
rtc_alarm_handle.AlarmTime.Hours = hour; /* 小时 */: H' L) h9 y/ u* v3 G
rtc_alarm_handle.AlarmTime.Minutes = min; /* 分钟 */1 o+ \, S" N' m& j! U
rtc_alarm_handle.AlarmTime.Seconds = sec; /* 秒 */% J$ _7 ~0 M4 q$ Z5 I; c5 |# i
rtc_alarm_handle.AlarmTime.SubSeconds = 0;
6 p& m; h, v- m
rtc_alarm_handle.AlarmTime.TimeFormat = RTC_HOURFORMAT12_AM;
* h x4 I' a8 u; q
" k0 }8 h2 _! C P) X) `
rtc_alarm_handle.AlarmMask = RTC_ALARMMASK_NONE; /* 精确匹配星期，时分秒 */9 a" s' B4 K4 b- M! n
rtc_alarm_handle.AlarmSubSecondMask = RTC_ALARMSUBSECONDMASK_NONE;4 ~/ h6 E+ y7 l8 }3 w4 s) \
/* 按星期 */) F; f& V0 j, e4 x# P4 b/ G: \. S
rtc_alarm_handle.AlarmDateWeekDaySel=RTC_ALARMDATEWEEKDAYSEL_WEEKDAY;
0 v8 h$ ]# l7 u2 o, B9 N! v
rtc_alarm_handle.AlarmDateWeekDay = week; /* 星期 */( P6 Q. v( p: d1 O6 r+ j3 f* @6 f
rtc_alarm_handle.Alarm = RTC_ALARM_A; /* 闹钟A */
1 ]1 l9 V- Y; `9 @& b$ X
HAL_RTC_SetAlarm_IT(&g_rtc_handle, &rtc_alarm_handle, RTC_FORMAT_BIN);7 c) T: y6 l+ g) e
2 |/ U2 b% X( @( Z: Y" C
HAL_NVIC_SetPriority(RTC_Alarm_IRQn, 1, 2); /* 抢占优先级1,子优先级2 */- M, v0 J8 ~$ F2 b2 Z7 W$ A; G
HAL_NVIC_EnableIRQ(RTC_Alarm_IRQn);
' s/ i! n6 N& K6 l. m) |
}

复制代码

该函数用于设置闹钟A，也就是设置ALRMAR和ALRMASSR寄存器的值，来设置闹钟时间，这里使用HAL库的HAL_RTC_SetAlarm_IT函数来初始化闹钟相关寄存器，前面已经介绍过这个函数，请回顾。

调用函数rtc_set_wakeup设置闹钟A的参数之后，最后，开启闹钟A中断（连接在外部中断线17），并设置中断分组。当RTC的时间和闹钟A设置的时间完全匹配时，将产生闹钟中断。
接着，我们介绍一下rtc_set_wakeup函数，该函数代码如下：

/**
: g% T* k1 h5 y0 T
* @breif 周期性唤醒定时器设置
/ k) R) ^- `9 p* v; ?- p
* @param wksel
. l. A) V" O# @. H
* @arg RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV16 ((uint32_t)0x00000000)
2 v$ t; v% @0 ?4 h" _0 w' I! J
* @arg RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV8 ((uint32_t)0x00000001)4 T# {3 R$ z& @
* @arg RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV4 ((uint32_t)0x00000002)
8 C* }& p" Z+ \9 n
* @arg RTC_WAKEUPCLOCK_RTCCLK_DIV2 ((uint32_t)0x00000003)
- a0 z% I7 n% F
* @arg RTC_WAKEUPCLOCK_CK_SPRE_16BITS ((uint32_t)0x00000004): l5 c! g+ @" S w D$ u3 ~
* @arg RTC_WAKEUPCLOCK_CK_SPRE_17BITS ((uint32_t)0x00000006)& T; t; p9 Z7 N1 v& S' z- c
* @note 000,RTC/16;001,RTC/8;010,RTC/4;011,RTC/2;% I/ u, P% q4 e
* @note 注意:RTC就是RTC的时钟频率,即RTCCLK!1 \* w0 y' \3 v: M- l- X
* @param cnt: 自动重装载值.减到0,产生中断.4 n2 h( h- W3 [! v! M! ]5 V
* @retval 无: P, x6 |4 a# P) n( [3 q8 _3 r
*/
; ^* X4 c6 Z: }% g6 K
void rtc_set_wakeup(uint8_t wksel, uint16_t cnt)0 d+ K; S% e; I1 Q& W% f& D$ F
{ $ o# x# ~0 i+ l* E
/* 清除RTC WAKE UP的标志 */4 ^- S0 p0 ^- c6 s$ u
__HAL_RTC_WAKEUPTIMER_CLEAR_FLAG(&g_rtc_handle, RTC_FLAG_WUTF);
2 K3 O/ `$ r; ^
HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer_IT(&g_rtc_handle, cnt, wksel);/* 设置重装载值和时钟 */
8 J% m3 _" \8 E) t! e1 E; E$ P0 t2 N
HAL_NVIC_SetPriority(RTC_WKUP_IRQn, 2, 2); /* 抢占优先级2,子优先级2 */9 w3 A$ h5 |! k- J
HAL_NVIC_EnableIRQ(RTC_WKUP_IRQn);1 c2 o9 B0 I6 G. p
}
" Y) R/ J/ Q0 Z) g( i9 s
该函数用于设置RTC周期性唤醒定时器，实现周期性唤醒中断，连接在外部中断线19。该函数调用的是HAL库函数HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer_IT实现的。; N+ j! K, q5 u4 A+ t; B
有了中断设置函数，就必定有中断服务函数，同时HAL库会开放中断处理回调函数。接下来看这两个中断的中断服务函数和中断处理回调函数，代码如下：) t& J _& f8 s# S. J! x3 ^
/**
: D$ j+ K7 Q& ^" a; A0 C
* @breif RTC闹钟中断服务函数- }0 @& }- l S+ B+ y4 j( Y3 Y0 N& f
* @param 无
' O* u# v. O) P" u
* @retval 无
! [" F+ m- c) g6 k
*/
5 E4 I1 l4 j& Y/ {$ |: e4 N
void RTC_Alarm_IRQHandler(void)
# H0 ]1 N4 O: ~* \8 v' F' K7 a" g* j! H
{
- s0 O3 D, e. ?8 |+ M" [
HAL_RTC_AlarmIRQHandler(&g_rtc_handle);6 ?8 Y% H' }2 v- X* q8 ~2 I
}6 h# u& C- Z4 ~, L2 O/ T" M! A1 F
& h% s7 W P5 ~* y+ k& d
/**
; G0 |/ @" J6 _% a$ j
* @breif RTC闹钟A中断处理回调函数
6 p3 Y- q% E9 C$ b
* @param hrtc:RTC句柄
2 Y6 U+ A5 f' R, N+ u6 @
* @retval 无' Z8 I+ d* ]: Z7 P6 k+ `
*/
9 ~: ?( D- U8 s* Z
void HAL_RTC_AlarmAEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
9 `3 y2 I8 x- A) ]6 d
{" a: T4 C+ N; V0 z3 p3 E
printf("ALARM A!\r\n");6 i p5 F5 F+ I- G
}) y# ]* }8 U0 U
- q. x8 I0 j8 J+ U' c
/**
( S% |+ G$ L3 s$ k6 S
* @breif RTC WAKE UP中断服务函数9 g. }0 Y9 [4 N. Q, W; Y1 p
* @param 无$ ?" y3 K3 a" K
* @retval 无
`# Y8 e. k! j' B+ J, ~( F
*/7 D# x! d7 v7 K: C: h3 K
void RTC_WKUP_IRQHandler(void)% T: R; a+ G+ X0 h X7 C" j, h
{" V" r C: W! H$ s. i0 K7 R
HAL_RTCEx_WakeUpTimerIRQHandler(&g_rtc_handle);
W! w* r7 {( x
}
0 p: c8 D+ x, T5 J# y. Q& M
$ X7 F9 D% |6 Z
/**
# k; q2 V, R, W
* @breif RTC WAKE UP中断处理处理回调函数0 W b3 q8 L5 C2 c
* @param hrtc:RTC句柄
# d1 w5 p6 H" d9 ^" h+ f+ I
* @retval 无
$ x8 ~9 ?4 d* Y% ^6 d I9 ]' d
*/
3 A1 S" w* {0 K) d: q# B% {; z8 ^
void HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
! t$ U' P1 e7 a% C
{
+ [$ ?1 w1 Y9 q6 J
LED1_TOGGLE();3 W. r/ j: }7 U- [7 K0 U/ R
}
3 Q2 Z5 a+ z. G+ X
其中，RTC_Alarm_IRQHandler函数用于闹钟中断，其中断控制逻辑写在中断回调函数HAL_RTC_AlarmAEventCallback中，每当闹钟A闹铃时，会从串口打印一个字符串“ALARM A!”。RTC_WKUP_IRQHandler函数用于RTC自动唤醒定时器中断, 其中断控制逻辑写在中断回调函数HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback中，可以通过观察LED1的状态来查看RTC自动唤醒中断的情况。
1 {( t3 B8 j4 _" N
rtc.c的其他程序，这里就不再介绍了，请大家直接看源码。( C3 ^0 z# `4 z6 N+ `/ l% A
2. main.c代码
: E [9 b- y2 m, w& i7 ]9 [
在main.c里面编写如下代码： 2 T, X4 W3 u6 P2 U
int main(void)
" b) x, F7 v: D! E4 [( D# \
{
7 U. ^! s; x* N' U. n
uint8_t hour, min, sec, ampm;
& ^: h4 I @2 m9 U8 k
uint8_t year, month, date, week;- B9 L& ~. Z0 Z' M6 t
uint8_t tbuf[40];! e7 [0 [: U0 O2 K% @
uint8_t t = 0;
- B6 F6 P. V! _0 z. N7 P
sys_cache_enable(); /* 打开L1-Cache */' W2 n# s- ?2 Q5 t3 F. [
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
8 o. }3 K. s3 _! ~
sys_stm32_clock_init(240, 2, 2, 4); /* 设置时钟, 480Mhz */
" ~# o$ n( s; T( Z; k8 ]$ w+ }
delay_init(480); /* 延时初始化 */
+ H" p$ D$ e9 }4 U- T+ P4 s
usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */
7 [2 z3 w" s ~( P8 g% r; r9 m
usmart_dev.init(240); /* 初始化USMART */ r. O l; E6 a/ {2 G/ I1 T
led_init(); /* 初始化LED */
4 ~7 Q5 @' e; {' o" A
mpu_memory_protection(); /* 保护相关存储区域 */
/ ?4 }7 v; F C/ Y( c: T F
lcd_init(); /* 初始化LCD */
7 ?+ Y5 m5 F- n9 `" n4 V- m" u. t
rtc_init(); /* 初始化RTC */) U: ^; B( |" b3 [
/* 配置WAKE UP中断,1秒钟中断一次 */
2 ]1 J; P1 O) J! c: A
rtc_set_wakeup(RTC_WAKEUPCLOCK_CK_SPRE_16BITS, 0);
7 x& e$ k6 s- M
lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "STM32", RED);
* N" Q% o# W- J& o: Y0 G4 G
lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "RTC TEST", RED);
1 N) E% D9 m: T
lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);9 E. } b+ U0 v) ^
while (1)/ o6 r2 _; t4 R) C, q
{& K, f$ S X+ @' ~9 L
t++;
3 _9 }5 i2 i" w" Q
if ((t % 10) == 0) /* 每100ms更新一次显示数据 */
" U' N2 [. }* F
{; n7 @+ _: O# S: q
rtc_get_time(&hour, &min, &sec, &m);- h' r/ [; P+ T# t3 ~" U$ n
sprintf((char *)tbuf, "Time:%02d:%02d:%02d", hour, min, sec);
; c6 ^9 ~, X; P m4 [. Q# a: b9 r
lcd_show_string(30, 140, 210, 16, 16, (char*)tbuf, RED);
X' z, }+ b# D$ g% w1 l( f
rtc_get_date(&year, &month, &date, &week);
7 S" w& y5 }0 c8 a
sprintf((char *)tbuf, "Date:20%02d-%02d-%02d", year, month, date);1 e) P. W/ Q3 W; s' {' g
lcd_show_string(30, 160, 210, 16, 16, (char*)tbuf, RED);6 Z# I! y, I8 ~: v. Z9 |/ u
sprintf((char *)tbuf, "Week:%d", week);
3 v; |. k; d2 r3 E% G; I4 W _
lcd_show_string(30, 180, 210, 16, 16, (char*)tbuf, RED);' v/ D2 `. S7 N# ]6 U
}
: A+ Y) }5 g8 z' h
if ((t % 20) == 0)8 y. p n W6 x E$ V
{5 R2 d6 w: e0 y! I/ B
LED0_TOGGLE(); /* 每200ms,翻转一次LED0 */# h; D s9 x( U
} " Y& w& `. D& p
delay_ms(10);$ P; X: x- C, h/ T) N
}
$ ?$ a# M& `! X, y$ J4 W. Q
}
9 S' C: a& @5 x+ ]7 ~6 z

复制代码

我们通过RTC_Set_WakeUp(RTC_WAKEUPCLOCK_CK_SPRE_16BITS,0)设置RTC周期性自动唤醒周期为1秒钟。然后，在无限循环中每100ms读取RTC的时间和日期（一次），并显示在LCD上面。每200ms，翻转一次LED0。
为方便RTC相关函数的调用验证，在usmart_config.c里面，修改了usmart_nametab如下：
/* 函数名列表初始化(用户自己添加)

用户直接在这里输入要执行的函数名及其查找串

*/
3 e% z! E9 s( z1 [
struct _m_usmart_nametab usmart_nametab[] =
: t+ M) ~6 e8 x' V" c) \
{$ i# K( L. L; e% R& `
#if USMART_USE_WRFUNS == 1 /* 如果使能了读写操作 */' ?. X" q/ J1 f
(void *)read_addr, "uint32_t read_addr(uint32_t addr)",
; Q2 U. N, z/ W8 H1 ?+ m
(void *)write_addr, "void write_addr(uint32_t addr,uint32_t val)",3 e2 t+ L. R! H) f
#endif/ s/ }7 _/ `7 G( C: i# v
(void *)delay_ms, "void delay_ms(uint16_t nms)",( ~( Q+ M7 P6 w, D& w
(void *)delay_us, "void delay_us(uint32_t nus)",
7 ?/ }$ n8 a* f+ @8 B
5 B: d& `$ L; a# e' k2 F4 Q9 b
(void *)rtc_read_bkr, "uint32_t rtc_read_bkr(uint32_t bkrx)",) X2 V y9 ^8 z+ w) c/ c
(void *)rtc_write_bkr, "void rtc_write_bkr(uint32_t bkrx, uint32_t data)",, C: [' y+ ~0 s# F( o2 M
(void *)rtc_set_time, "uint8_t rtc_set_time(uint8_t hour, uint8_t min, * ^! f1 w+ ~1 A" [$ b4 {
uint8_t sec, uint8_t ampm)",
% y) X% ~/ y/ \4 A
(void *)rtc_set_date, "uint8_t rtc_set_date(uint8_t year, uint8_t month,
$ k& R$ t2 m3 i1 Z0 {' `( N7 q
uint8_t date, uint8_t week)"," D$ ~& _7 y( G: c4 v- m
7 l$ f0 @$ P H" v. e
(void *)rtc_set_wakeup, "void rtc_set_wakeup(uint8_t wksel, uint16_t cnt)",
, g8 x; s! S* ^1 e5 ?
(void *)rtc_get_week, "uint8_t rtc_get_week(uint16_t year, uint8_t month,
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uint8_t day)",
2 R1 ~6 Q: I! y' A2 H3 s
(void *)rtc_set_alarma, "void rtc_set_alarma(uint8_t week, uint8_t hour, X, k5 o! e, F2 H7 s2 T( w
uint8_t min, uint8_t sec)",
$ u: b. f/ L9 w( E( h4 Q! f
};

复制代码

将RTC的一些相关函数加入了usmart，这样通过串口就可以直接设置RTC时间、日期、闹钟A和周期性唤醒等操作。至此，RTC实时时钟的软件设计就完成了，接下来就让我们来检验一下，我们的程序是否正确。
27.4 下载验证
将程序下载到开发板后，可以看到LED0不停的闪烁，提示程序已经在运行了，同时LED1每两秒闪烁一次，说明周期性唤醒中断工作正常。然后，可以看到LCD模块开始显示时间，实际显示效果如图27.4.1所示：