实时时钟(RTC)是一个独立的BCD定时器/计数器。RTC模块由一个具有可编程报警中断功能的时间日历时钟。
STM32内部RTC功能非常实用,它的供电和时钟是独立于内核的,可以说是STM32内部独立的外设模块,有加上RTC内部寄存器不受系统复位掉电的影响,RTC所需的晶振在RCC部分的寄存器中选择。在芯片时钟系统中对RTC的时钟提供如下图所示。
RTC时钟可以从LSI, LSE和HSE分频中选择。这些需要对RCC寄存器的一些位进行设置。对于RTC,包含了两个模块,第一个模块是 RTC的预分频模块,它可编程产生最长为 1秒的 RTC时间基准 TR_CLK。RTC的预分频模块包含了一个 20位的可编程分频器(RTC预分频器)。在每个TR_CLK周期中,如果在 RTC_CR 寄存器中设置了相应允许位,则 RTC产生一个中断(秒中断)。第 2个模块是一个 32位的可编程的计数器,它可被初始化为当前的系统时间。系统时间以 TR_CLK速度增长并与存储在 RTC_ALR寄存器中的可编程的时间相比较,如果 RTC_CR控制寄存器中设置了相应允许位,则比较匹配时将产生一个闹钟中断。在此基础上,我们可以用stm32做一个时钟。现在让我们对其进行设置。
1.首先,我们要说的是电源管理和备份寄存器时钟,提到备份寄存器这里要说一下,引用手册–“备份寄存器是 10个 16位的寄存器,可用来存储 20个字节的用户应用程序数据。他们处在备份域里,当 VDD电源被切断,他们仍然由 VBAT维持供电。当系统在待机模式下被唤醒,或系统复位或电源复位时,他们也不会被复位。侵入检测事件发生时(即 TAMPxF=1)或闪存读出保护被禁用时,该寄存器复位。
2.使能RTC和备份寄存器的访问(复位默认关闭)。引用手册–“复位后,对备份寄存器和 RTC的访问被禁止,并且备份域被保护以防止可能存在的意外的写操作。电源控制寄存器(PWR_CR)的 DBP位必须被置 1,以允许访问备份寄存器和RTC.”因为程序要对RTC和备份寄存器操作,所以必须使能。
3.选择外部低速晶体为RTC时钟,并使能时钟;
4.使能秒中断,程序里在秒中断里置位标志位来通知主程序显示时间数据,同时在32位计数器到23:59:59时清零;
5.设置RTC预分频器值产生1秒信号计算公式 fTR_CLK = fRTCCLK/(PRL+1),我们设置32767来产生秒信号;
void Configure_RTC(void)
{
RTC_InitTypeDef RTC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR , ENABLE);
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
//RCC_LSICmd(ENABLE);
RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET)
{
}
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);
SynchPrediv = 0xFF;
AsynchPrediv = 0x7F;
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);
RTC_WaitForSynchro();
}
由于用户是通过APB1接口读写RTC寄存器,在上电之后,需要先等待APB1接口与RTC同步完成,否则读取的RTC值可能有误;笔者就在写程序时将打开HSI和配置APB同步的顺序弄错了,造成时间不准,请教学长才得以解决,希望大家也要注意。(:完成同步以RTC_CRL的RSF位置1为标志。对于写RTC寄存器,先查询RTC_CRL的RTOFF位,直到为1,说明上一次操作已经完成;再CNF置1,进入配置模式;写寄存器;CNF置0,退出配置模式;等待RTOFF位为1,说明本次写入已经完成。
为了方便时间校准,我们可以在开始的时候进行一次时间设置。(使用的官方的代码,大家可以在库例程中找到)
void RTC_TimeRegulate(void)
{
RTC_TimeTypeDef RTC_TimeStructure;
RTC_AlarmTypeDef RTC_AlarmStructure;
uint32_t tmp_hh = 0xFF, tmp_mm = 0xFF, tmp_ss = 0xFF;
printf("\n\r==============Time Settings=====================================\n\r");
RTC_TimeStructure.RTC_H12 = RTC_H12_AM;
printf(" Please Set Hours:\n\r");
while (tmp_hh == 0xFF)
{
tmp_hh = USART_Scanf(23);
RTC_TimeStructure.RTC_Hours = tmp_hh;
}
printf(" %0.2d\n\r", tmp_hh);
printf(" Please Set Minutes:\n\r");
while (tmp_mm == 0xFF)
{
tmp_mm = USART_Scanf(59);
RTC_TimeStructure.RTC_Minutes = tmp_mm;
}
printf(" %0.2d\n\r", tmp_mm);
printf(" Please Set Seconds:\n\r");
while (tmp_ss == 0xFF)
{
tmp_ss = USART_Scanf(59);
RTC_TimeStructure.RTC_Seconds = tmp_ss;
}
RTC_SetTime(RTC_Format_BCD, &RTC_TimeStructure);
printf(" %0.2d\n\r", tmp_ss);
/* Configure the RTC time register */
if(RTC_SetTime(RTC_Format_BIN, &RTC_TimeStructure) == ERROR)
{
printf("\n\r>> !! RTC Set Time failed. !! <<\n\r");
}
else
{
printf("\n\r>> !! RTC Set Time success. !! <<\n\r");
RTC_TimeShow();
/* Indicator for the RTC configuration */
RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0, 0x32F0 );
}
tmp_hh = 0xFF;
tmp_mm = 0xFF;
tmp_ss = 0xFF;
/* Disable the Alarm A */
RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A, DISABLE);
printf("\n\r==============Alarm A Settings=====================================\n\r");
RTC_AlarmStructure.RTC_AlarmTime.RTC_H12 = RTC_H12_AM;
printf(" Please Set Alarm Hours:\n\r");
while (tmp_hh == 0xFF)
{
tmp_hh = USART_Scanf(23);
RTC_AlarmStructure.RTC_AlarmTime.RTC_Hours = tmp_hh;
}
printf(" %0.2d\n\r", tmp_hh);
printf(" Please Set Alarm Minutes:\n\r");
while (tmp_mm == 0xFF)
{
tmp_mm = USART_Scanf(59);
RTC_AlarmStructure.RTC_AlarmTime.RTC_Minutes = tmp_mm;
}
printf(" %0.2d\n\r", tmp_mm);
printf(" Please Set Alarm Seconds:\n\r");
while (tmp_ss == 0xFF)
{
tmp_ss = USART_Scanf(59);
RTC_AlarmStructure.RTC_AlarmTime.RTC_Seconds = tmp_ss;
}
printf(" %0.2d", tmp_ss);
/* Set the Alarm A */
RTC_AlarmStructure.RTC_AlarmDateWeekDaySel = RTC_AlarmDateWeekDaySel_Date;
RTC_AlarmStructure.RTC_AlarmDateWeekDay = RTC_Weekday_Monday;
RTC_AlarmStructure.RTC_AlarmMask = RTC_AlarmMask_DateWeekDay;
RTC_SetAlarm(RTC_Format_BCD, RTC_Alarm_A, &RTC_AlarmStructure);
/* Configure the RTC Alarm A register */
RTC_SetAlarm(RTC_Format_BIN, RTC_Alarm_A, &RTC_AlarmStructure);
printf("\n\r>> !! RTC Set Alarm success. !! <<\n\r");
RTC_AlarmShow();
/* Enable the RTC Alarm A Interrupt */
RTC_ITConfig(RTC_IT_ALRA, ENABLE);
/* Enable the alarm A */
RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A, ENABLE);
}
void RTC_TimeShow(void)
{
RTC_TimeTypeDef RTC_TimeStructure;
/* Get the current Time */
RTC_GetTime(RTC_Format_BIN, &RTC_TimeStructure);
printf("\n\r The current time is : %0.2d:%0.2d:%0.2d \n\r", \
RTC_TimeStructure.RTC_Hours, RTC_TimeStructure.RTC_Minutes, RTC_TimeStructure.RTC_Seconds);
}
/**
* @brief Display the current time on the Hyperterminal.
* @param None
* @retval None
*/
void RTC_AlarmShow(void)
{
RTC_AlarmTypeDef RTC_AlarmStructure;
/* Get the current Alarm */
RTC_GetAlarm(RTC_Format_BIN, RTC_Alarm_A, &RTC_AlarmStructure);
printf("\n\r The current alarm is : %0.2d:%0.2d:%0.2d \n\r",\
RTC_AlarmStructure.RTC_AlarmTime.RTC_Hours, RTC_AlarmStructure.RTC_AlarmTime.RTC_Minutes, RTC_AlarmStructure.RTC_AlarmTime.RTC_Seconds);
}
uint8_t USART_Scanf(uint32_t value)
{
uint32_t index = 0;
uint32_t tmp[2] = {0, 0};
while (index < 2)
{
/* Loop until RXNE = 1 */
while (USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_RXNE) == RESET)
{}
tmp[index++] = (USART_ReceiveData(USART2));
if ((tmp[index - 1] < 0x30) || (tmp[index - 1] > 0x39))
{
printf("\n\r Please enter valid number between 0 and 9 \n\r");
index--;
}
}
/* Calculate the Corresponding value */
index = (tmp[1] - 0x30) + ((tmp[0] - 0x30) * 10);
/* Checks */
if (index > value)
{
printf("\n\r Please enter valid number between 0 and %d \n\r", value);
return 0xFF;
}
return index;
}
设置闹钟和时钟,使用串口输入,使用按键产生中断查看当前时间并使用串口查看。关于串口和按键的内容,按键点我,串口点我 就不一一赘述了,大家可以看以前的文章。
最后,我们开始写主函数完成功能:
int main(void)
{
RTC_InitTypeDef RTC_InitStructure;
LED_Init();
Uart_Init();
Nvic_Init();
EXTI_KEY_Init();
if (RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0) != 0x32F0)
{
/* RTC configuration */
Configure_RTC();
RTC_InitStructure.RTC_AsynchPrediv = AsynchPrediv;
RTC_InitStructure.RTC_SynchPrediv = SynchPrediv;
RTC_InitStructure.RTC_HourFormat = RTC_HourFormat_24;
/* Check on RTC init */
if (RTC_Init(&RTC_InitStructure) == ERROR)
{
printf("\n\r /!\\***** RTC Prescaler Config failed ********/!\\ \n\r");
}
RTC_TimeRegulate();
}
else
{
/* Check if the Power On Reset flag is set */
if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PORRST) != RESET)
{
printf("\r\n Power On Reset occurred....\n\r");
}
/* Check if the Pin Reset flag is set */
else if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PINRST) != RESET)
{
printf("\r\n External Reset occurred....\n\r");
}
printf("\n\r No need to configure RTC....\n\r");
/* Enable the PWR clock */
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);
/* Allow access to RTC */
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
/* Wait for RTC APB registers synchronisation */
RTC_WaitForSynchro();
/* Clear the RTC Alarm Flag */
RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_ALRAF);
/* Clear the EXTI Line 17 Pending bit (Connected internally to RTC Alarm) */
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);
/* Display the RTC Time and Alarm */
RTC_TimeShow();
RTC_AlarmShow();
}
while (1)
{
if(flag==1)
{
flag = 0;
RTC_TimeShow();
}
if(flag1==1)
{
flag1=0;
GPIO_SetBits(GPIOA ,GPIO_Pin_5);
printf("\r\nAlarm\n\r");
}
}
}
在此程序中没有使用日期功能,使用日期的方式与时间差不多,闹钟功能实现了到点亮灯(当然你也可以加个蜂鸣器,我就不多说了)。