STM32F1之RTC

1.RTC是什么

RTC，英文全称：Real-time clock，中文名称：实时时钟，是指可以像时钟一様输出实际时间的电子设备，一般会是集成电路，因此也称为时钟芯片。

很多CPU中都已集成RTC系统，且有许多独立的外接RTC芯片可用于实现RTC功能。

总之，RTC只是个能靠电池维持运行的32位定时器，并不像实时时钟芯片，读出来就是年月日。

实际上，RTC就只一个定时器而已，掉电之后所有信息都会丢失，因此我们需要找一个地方来存储这些信息，于是就找到了备份寄存器。因为它掉电后仍然可以通过纽扣电池供电，所以能时刻保存这些数据。

2.RTC的优缺点

RTC的作用是：可以提供稳定的时钟信号给后续电路用。主要功能有:时钟，日历，闹钟，周期性中断输出，32KHz时钟输出。

具有功耗低的优点，不能直接读出具体时间，只能读出秒数，根据秒数计算出当前时间。

主要性能指标

控制方式：二线制，三线，四线制。

晶振：分内置晶振和外置晶振。

耗流，时间微调范围，时间精度以及是否有TTF功能

3.RTC使用方法

RTC只是一个时钟，但与RTC相连的有两个系统时钟，一个是APB1接口的PCLK1另一个是RTC时钟。这样，RTC功能也就分为两个部分：第一部分，APB1接口部分，与APB1总线相连，MCU也就是通过这条总线对其进行读写操作。另一部分，RTC核，由一系列可编程计数器组成，这部分又再细分为两个组件：预分频模块与32位可编程计数器。预分频模块用来产生最长为1秒的RTC时间基准，而32位的可编程的计数器可被初始化为当前的系统时间。

RTC核心模块

第一模块：预分频模块（可编程产生1S的RTC时间基准TR_CLK）20位的预分频器，在RTC_CR中设置相应允许位，会在TR_CLK周期中产生一个秒中断。

第二模块：32位计数器（可初始化当前系统时间）

闹钟寄存器：

系统按TR_CLK周期累加并与存储在RTC_ALR寄存器中的可编程时间比较，如果RTC_CR控制寄存器中设置了相应允许位，比较匹配时将产生一个闹钟中断。

由于RTC内核完全独立与APB1接口，软件只能通过APB1的接口访问RTC的预分频值、计数器值和闹钟值，相关的寄存器值是在APB1时钟进行重新同步的RTC上升沿被更新，所以在读取RTC寄存器曾经被禁止的APB1接口前，必须等待RTC_CRL寄存器的PSF位被置1

RTC控制寄存器（控制中断用，秒中断）

RTC_CRL：

0位：进入秒中断后，可判断该位为1决定发生了中断，必须写0清除

3位：寄存器同步标志位，没有同步之前，不被允许修改RTC_CRT/CRL的值，必须先判断该位为1时，同步了。

4位：在修改RTC_CNT/RTC_ALR/RTC_PRL的值前，必须置该位为1，进入配置模式。

5位：RTC操作位，由硬件操作，软件只读，判断该位为1时，表示上一次操作已经完成，才可进行下一次操作。

RTC_CRH：0-3位置1，允许溢出中断、闹钟中断、秒中断。

RTC预分频装在寄存器

他俩是配置RTC时钟分频系数的。

TRC_PRLH：低4位有效，存放PRL的19-16位

TRC_PRLL：存放PRL的前16位

RTC计数器寄存器RTC_CNT（2个16位寄存器组成，共32位RTC_CNTH、RTC_CNTL：用来存放秒钟值）

RTC闹钟寄存器：（2个16位寄存器组成，共32位）

RTC_ALRH、RTC_ALRL：

用来记录闹钟产生的时间，当RTC_CNT与RTC_ALR的值相等时，则产生闹钟中断，条件是使能了中断且进入了寄存器的配置模式了。

备份寄存器（存储RTC相关信息，待机模式被唤醒等操作备份区域不会被复位）

执行如下操作对备份寄存器和RTC进行访问

1）设置寄存器RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN位打开电源和后备时钟

2）电源后备寄存器（PWR_CR）的DBP位使能对后备寄存器和RTC的访问。

4.使用步骤：

1)因为RTC模块和时钟配置系统处于后备区域，这样做的好处是系统复位或从待机模式唤醒后，RTC的设置和时间维持不变。所以首先需要判断备份区域是否为第一次设置，如果是，则进行RCC相关寄存器的设置，如果不是，则不需要配置。

如何判断是否为第一次，那就在配置完成的最下面，向备份区域随便写一个数据，在开始配置的时候，去读一下备份区域的这个字节，如果存在，则已经配置了，如果不存在，则需要相关配置。

接口函数BKP_ReadBackupRegister(uint16_t BKP_DR)，入参函数可以是随便的BKP_DR其中一个寄存器，等到写的时候，也是写在这个寄存器中。

2）执行如下操作对备份寄存器和RTC进行访问

a.设置寄存器RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN位打开电源和后备时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP|RCC_APB1ENR_PWREN,ENABLE);

b.电源后备寄存器（PWR_CR）的DBP位使能对后备寄存器和RTC的访问。

后备区域可以维持系统复位或从待机模式唤醒后RTC的设置和时间不变在设置时间之前，需要取消备份区域写保护，以防止对备份区域意外写操作。

PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);

3）在取消备份区域写保护之后，可以先对这个区域复位，以清除前面的设置。

BKP_DeInit();

4）备份区域控制寄存器RCC_BDCR

作用：RTC的时钟选择及使能设置。所以在操作RTC之前先应通过此寄存器选择RTC的时钟源。选择LSE时钟，因为LSE为外部低速时钟，比内部时钟稳定。

RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);

可以通过while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET)接口判断晶振是否正常运行。

5）开启RCC时钟

RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);

6）使能RTC时钟

RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);

7）等待最近一次对 RTC 寄存器的写操作完成与RTC 寄存器同步完成（每对RTC寄存器进行一次操作，都要调用这些接口）

RTC_WaitForLastTask();

RTC_WaitForSynchro();

8）使能 RTC 秒中断

RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC,ENABLE);

9）设置 RTC 预分频的值

RTC_SetPrescaler(32767);  

关于STM32定时器怎么计算重装值和预分频
分频值是是指你将系统时钟的频率减小，假设时钟频率是72Mhz，然后分频值是7199，现在你的定时器值就是10kHz，

表示每计一个数，然后过了1/（10^4）秒，然后你的重装值就是你的时间了，如果值是9999，就表示定时时间为1s。   

10）编写函数，设置想要让RTC从何时开始的时间，如2016年7月12日18点28分，要把这个时间从1970年1月1日0时0分0秒开始到此时的总的秒数计算出来。然后通过RTC_SetCounter();接口设置初始时间。

11）然后在RTC中断处理函数中，通过判断RTC中断类型，RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC)!=RESET，还要记得清除标志位RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC);。在此中断函数中调用一个获取当前时间的接口(自己写)，在此接口中调用RTC_GetCounter()官方接口，获取当前的总秒数，在把秒数计算出当前的时间。总的来说就是每秒进一次中断，中断中获取一次当前从寄存器中读出的秒数，再根据秒数把秒数计算出当前时间。