RCT实时时钟
目录
一、简介
二、寄存器
1.RTC 的控制寄存器
2.RTC 预分频装载寄存器
3. RTC 预分频器余数寄存器
4.RTC 计数器寄存器 RTC_CNT
5.RTC 闹钟寄存器
6.备份区域控制寄存器RCC_BDCR
三、RTC配置步骤
四、主要函数
一、简介
STM32 的实时时钟（RTC）是一个独立的定时器，可提供时钟日历的功能
.rct原理图
RTC 由两个主要部分组成
1）第一部分(APB1 接口)用来和 APB1 总线相连，可通过 APB1 总线对其进行读写操作
2）另一部分(RTC 核心)由一组可编程计数器组成
分成两个主要模块。第一个模块是 RTC 的预分频模块，它可编程产生 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)。如果在 RTC_CR 寄存器中设置了相应的允许位，则在每个TR_CLK 周期中 RTC 产生一个中断(秒中断)。第二个模块是一个 32 位的可编程计数器，可被初始化为当前的系统时间，一个 32 位的时钟计数器，按秒钟计算，可以记录 4294967296 秒，约合 136 年左右，作为一般应用，这已经是足够了的。
RTC 还有一个闹钟寄存器 RTC_ALR ，用于产生闹钟。系统时间按 TR_CLK 周期累加并与
存储在 RTC_ALR 寄存器中的可编程时间相比较，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。
RTC 内核完全独立于 RTC APB1 接口，而软件是通过 APB1 接口访问 RTC 的预分频值、计
数器值和闹钟值的。但是相关可读寄存器只在 RTC APB1 时钟进行重新同步的 RTC 时钟的上升
沿被更新， RTC 标志也是如此。这就意味着，如果 APB1 接口刚刚被开启之后，在第一次的内
部寄存器更新之前，从 APB1 上读取的 RTC 寄存器值可能被破坏了（通常读到 0 ）。因此，若
在读取 RTC 寄存器曾经被禁止的 RTC APB1 接口，软件首先必须等待 RTC_CRL 寄存器的 RSF
位（寄存器同步标志位， bit3 ）被硬件置 1 。
二、寄存器
1.RTC 的控制寄存器
RTC总共有 2 个控制寄存器 RTC_CRH 和 RTC_CRL，两个都是 16 位的。
RTC_CRH各位描述
RTC_CRL 各位描述
本章我们用到的是该寄存器的 0、3~5 这几个位，第 0 位是秒钟标志位，我们在进入闹钟中断的时候，通过判断这位来决定是不是发生了秒钟中断。然后必须通过软件将该位清零（写0）。第 3 位为寄存器同步标志位，我们在修改控制寄存器 RTC_CRH/CRL 之前，必须先判断该位，是否已经同步了，如果没有则等待同步，在没同步的情况下修改 RTC_CRH/CRL 的值是不行的。第 4 位为配置标位，在软件修改 RTC_CNT/RTC_ALR/RTC_PRL 的值的时候，必须先软件置位该位，允许进入配置模式。第 5 位为 RTC 操作位，该位由硬件操作，软件只读。通过该位可以判断上次对 RTC 寄存器的操作是否完成，如果没有，我们必须等待上一次操作结束才能开始下一次操作。
2.RTC 预分频装载寄存器
寄存器组成，RTC_PRLH 和RTC_PRLL。
RTC_PRLH
RTC_PRLH 只有低四位有效，用来存储 PRL 的 19~16 位。而 PRL的前 16 位，存放在 RTC_PRLL 里面。
3. RTC 预分频器余数寄存器
该寄存器也有 2 个寄存器组成 RTC_DIVH 和 RTC_DIVL，这两个寄存器的作用就是用来获得比秒钟更为准确的时钟，比如可以得到 0.1 秒，或者 0.01 秒等。该寄存器的值自减的，用于保存还需要多少时钟周期获得一个秒信号。在一次秒钟更新后，由硬件重新装载。
4.RTC 计数器寄存器 RTC_CNT
该寄存器由 2 个 16位的寄存器组成 RTC_CNTH 和 RTC_CNTL，总共 32 位，用来记录秒钟值
5.RTC 闹钟寄存器
该寄存器也是由 2 个 16 为的寄存器组成 RTC_ALRH 和 RTC_ALRL。
备份寄存器是 42 个 16 位的寄存器
执行以下操作可以使能对备份寄存器和 RTC 的访问：
1 ）通过设置寄存器 RCC_APB1ENR 的 PWREN 和 BKPEN 位来打开电源和后备接口的时
钟
2 ）电源控制寄存器 (PWR_CR) 的 DBP 位来使能对后备寄存器和 RTC 的访问。4
6.备份区域控制寄存器RCC_BDCR
三、RTC配置步骤
1 ）使能电源时钟和备份区域时钟。
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
第一个参数使能电源时钟，第二个参数为使能备份区域时钟。
2 ）取消备份区写保护。
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); // 使能 RTC 和后备寄存器访问
3 ）复位备份区域，开启外部低速振荡器。
备份区域复位的函数是：
BKP_DeInit();// 复位备份区域
开启外部低速振荡器的函数是：
RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);// 开启外部低速振荡器
4 ）选择 RTC 时钟，并使能。
这里我们将通过 RCC_BDCR 的 RTCSEL 来选择外部 LSI 作为 RTC 的时钟。然后通过RTCEN 位使能 RTC 时钟。
库函数中，选择 RTC 时钟的函数是：
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //选择 LSE 作为 RTC 时钟
使能 RTC 时钟的函数是：
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); // 使能 RTC 时钟
5 ）设置 RTC 的分频，以及配置 RTC 时钟。
在开启了 RTC 时钟之后，我们要做的就是设置 RTC 时钟的分频数，通过 RTC_PRLH 和
RTC_PRLL 来设置，然后等待 RTC 寄存器操作完成，并同步之后，设置秒钟中断。然后设置
RTC 的允许配置位（ RTC_CRH 的 CNF 位），设置时间（其实就是设置 RTC_CNTH 和 RTC_CNTL两个寄存器）。
打开允许配置位(CNF)
RTC_EnterConfigMode();// 允许配置
在配置完成之后，千万别忘记更新配置同时退出配置模式 ，函数是：
RTC_ExitConfigMode();// 退出配置模式，更新配置
设置 RTC 时钟分频数 ，库函数是：
void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue);//RTC时钟的分频数
设置秒中断允许，RTC 使能中断的函数是：
void RTC_ITConfig(uint16_t RTC_IT, FunctionalState NewState) ；
第一个参数是设置秒中断类型
使能 RTC 秒中断
RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);
库函数中设置 RTC 计数值的方法是：
void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue) 最后在配置完成之后
6 ）更新配置，设置 RTC 中断分组。
在设置完时钟之后，我们将配置更新同时退出配置模式，这里还是通过 RTC_CRH 的 CNF
来实现。库函数的方法是：
RTC_ExitConfigMode();//退出配置模式，更新配置
在退出配置模式更新配置之后我们在备份区域 BKP_DR1 中写入 0X5050 代表我们已经初始化过时钟了，下次开机（或复位）的时候，先读取 BKP_DR1 的值，然后判断是否是 0X5050 来
决定是不是要配置。接着我们配置 RTC 的秒钟中断，并进行分组。
往备份区域写用户数据的函数是：
void BKP_WriteBackupRegister(uint16_t BKP_DR, uint16_t Data)；
这个函数的第一个参数就是寄存器的标号了，这个是通过宏定义定义的。比如我们要往
BKP_DR1 写入 0x5050 ，方法是：BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5050);
同时，有写便有读，读取备份区域指定寄存器的用户数据的函数是：
uint16_t BKP_ReadBackupRegister(uint16_t BKP_DR)；
7 ）编写中断服务函数。
四、主要函数
RTC_Init
//实时时钟配置
//初始化 RTC 时钟,同时检测时钟是否工作正常
//BKP->DR1 用于保存是否第一次配置的设置
//返回 0:正常
//其他:错误代码
u8 RTC_Init(void)
{
u8 temp=0;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR |RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
//使能 PWR 和 BKP 外设时钟
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能后备寄存器访问
//检查是不是第一次配置时钟
if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x5050) //从指定的后备寄存器中
//读出数据:读出了与写入的指定数据不相乎
{
BKP_DeInit(); //③复位备份区域
RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON); //设置外部低速晶振(LSE)
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
{
temp++;
delay_ms(10);
}
if(temp>=250)return 1;//初始化时钟失败,晶振有问题
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //设置 RTC 时钟
//(RTCCLK),选择 LSE 作为 RTC 时钟
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //使能 RTC 时钟
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对 RTC 寄存器的写操作完成
RTC_WaitForSynchro(); //等待 RTC 寄存器同步
RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE); //使能 RTC 秒中断
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对 RTC 寄存器的写操作完成
RTC_EnterConfigMode(); // 允许配置
RTC_SetPrescaler(32767); //设置 RTC 预分频的值
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对 RTC 寄存器的写操作完成
RTC_Set(2009,12,2,10,0,55); //设置时间
RTC_ExitConfigMode(); //退出配置模式
BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5050); //向指定的后备寄存器中
//写入用户程序数据 0x5050
}
else//系统继续计时
{
RTC_WaitForSynchro(); //等待最近一次对 RTC 寄存器的写操作完成
RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE); //使能 RTC 秒中断
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对 RTC 寄存器的写操作完成
}
RTC_NVIC_Config(); //RCT 中断分组设置
RTC_Get(); //更新时间
return 0; //ok
} RTC_Set
//设置时钟
//把输入的时钟转换为秒钟
//以 1970 年 1 月 1 日为基准
//1970~2099 年为合法年份
//返回值:0,成功;其他:错误代码.
//平年的月份日期表
const u8 mon_table[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
//syear,smon,sday,hour,min,sec：年月日时分秒
//返回值：设置结果。0，成功；1，失败。
u8 RTC_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec)
{
u16 t;
u32 seccount=0;
if(syear<1970||syear>2099)return 1;
for(t=1970;t RTC_Get
//得到当前的时间，结果保存在 calendar 结构体里面
//返回值:0,成功;其他:错误代码.
u8 RTC_Get(void)
{
static u16 daycnt=0;
u32 timecount=0; u32 temp=0; u16 temp1=0;
timecount=RTC_GetCounter();
temp=timecount/86400; //得到天数(秒钟数对应的)
if(daycnt!=temp)//超过一天了
{
daycnt=temp;
temp1=1970; //从 1970 年开始
while(temp>=365)
{
if(Is_Leap_Year(temp1))//是闰年
{
if(temp>=366)temp-=366;//闰年的秒钟数
else break;
}
else temp-=365; //平年
temp1++;
}
calendar.w_year=temp1;//得到年份
temp1=0;
while(temp>=28)//超过了一个月
{
if(Is_Leap_Year(calendar.w_year)&&temp1==1)//当年是不是闰年/2 月份
{
if(temp>=29)temp-=29;//闰年的秒钟数
else break;
}
else
{
if(temp>=mon_table[temp1])temp-=mon_table[temp1];//平年
else break;
}
temp1++;
}
calendar.w_month=temp1+1; //得到月份
calendar.w_date=temp+1; //得到日期
}
temp=timecount%86400; //得到秒钟数
calendar.hour=temp/3600; //小时
calendar.min=(temp%3600)/60; //分钟
calendar.sec=(temp%3600)%60; //秒钟
calendar.week=RTC_Get_Week(calendar.w_year,calendar.w_month,calendar.w_date);
return 0;
} 中断服务函数
此部分代码比较简单，我们通过 RTC_GetITStatus 函数来判断发生的是何种中断，如果是
秒钟中断，则执行一次时间的计算，获得最新时间。从而，我们可以在 calendar 里面读到时间、
日期等信息
//RTC 时钟中断
//每秒触发一次
void RTC_IRQHandler(void)
{
if (RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC) != RESET)//秒钟中断
{
RTC_Get();//更新时间
}
if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_ALR)!= RESET)//闹钟中断
{
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR); //清闹钟中断
}
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC|RTC_IT_OW); //清闹钟中断
RTC_WaitForLastTask();
}#ifndef __RTC_H
#define __RTC_H
//时间结构体
typedef struct
{
vu8 hour;
vu8 min;
vu8 sec;
//公历日月年周
vu16 w_year;
vu8 w_month;
vu8 w_date;
vu8 week;
}_calendar_obj;
extern _calendar_obj calendar; //日历结构体
void Disp_Time(u8 x,u8 y,u8 size); //在制定位置开始显示时间
void Disp_Week(u8 x,u8 y,u8 size,u8 lang); //在指定位置显示星期
u8 RTC_Init(void); //初始化 RTC,返回 0,失败;1,成功;
u8 Is_Leap_Year(u16 year); //平年,闰年判断
u8 RTC_Get(void); //更新时间
u8 RTC_Get_Week(u16 year,u8 month,u8 day);
u8 RTC_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec);//设置时间
#endif 包括年、月、日、周、时、分、秒等 7 个元素。我们以后要知道当前时间，只需要通过 RTC_Get 函数,执行时钟转换，然后就可以从 calendar 里面读出当前的公历时间了.
主函数代码
int main(void)
{
u8 t;
delay_init(); //延时函数初始化
uart_init(9600); //串口初始化为 9600
LED_Init(); //初始化与 LED 连接的硬件接口
LCD_Init(); //初始化 LCD
usmart_dev.init(72); //初始化 USMART
POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色
LCD_ShowString(60,50,200,16,16,"Mini STM32");
LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"RTC TEST");
LCD_ShowString(60,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(60,110,200,16,16,"2014/3/8");
while(RTC_Init()) //RTC 初始化 ，一定要初始化成功
{
LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"RTC ERROR! "); delay_ms(800);
LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"RTC Trying...");
}
//显示时间
POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
LCD_ShowString(60,130,200,16,16," - - ");
LCD_ShowString(60,162,200,16,16," : : ");
while(1)
{
if(t!=calendar.sec)
{
t=calendar.sec;
LCD_ShowNum(60,130,calendar.w_year,4,16);
LCD_ShowNum(100,130,calendar.w_month,2,16);
LCD_ShowNum(124,130,calendar.w_date,2,16);
switch(calendar.week)
{
case 0: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Sunday "); break;
case 1: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Monday "); break;
case 2: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Tuesday "); break;
case 3: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Wednesday");break;
case 4: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Thursday ");break;
case 5: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Friday ");break;
case 6: LCD_ShowString(60,148,200,16,16,"Saturday ");break;
}
LCD_ShowNum(60,162,calendar.hour,2,16);
LCD_ShowNum(84,162,calendar.min,2,16);
LCD_ShowNum(108,162,calendar.sec,2,16);
LED0=!LED0;
}
delay_ms(10);
};
} 在包含了 rtc.h 之后，通过判断 calendar.sec 是否改变来决定要不要更新时间显示。同时我们设置 LED0 每 2 秒钟闪烁一次，用来提示程序已经开始跑了。
为了方便设置时间，我们在 usmart_config.c 里面，修改 usmart_nametab
struct _m_usmart_nametab usmart_nametab[]=
{
#if USMART_USE_WRFUNS==1 //如果使能了读写操作
(void*)read_addr,"u32 read_addr(u32 addr)",
(void*)write_addr,"void write_addr(u32 addr,u32 val)",
#endif
(void*)delay_ms,"void delay_ms(u16 nms)",
(void*)delay_us,"void delay_us(u32 nus)",
(void*)RTC_Set,"u8 RTC_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec)",
};