STM32-RTC

RTC

1.RTC基本介绍

1.1基本特点

具有一个日历时钟、两个可编程闹钟(ALARM A和ALARM B)中断、一个周期性可编程唤醒标志中断

1.2结构原理图

1.2.1时钟源

RTC时钟可选：LSE、LSI、HSE。

通常选用LSE，外部低速时钟。

选用HSE时，需进行分频最高频率为4MHz。

LSI因是芯片内部30KHz晶体，精度较低，一般不选用。

1.2.2预分频器

由框图可知，RTC的预分频器PRER由7位异步预分频器 和15位同步预分频器组成。

异步预分频器时钟计算公式：

fCK_APRE = fRTC_CLK/(PREDIV_A+1)

此时钟为RTC亚秒递减计数器（RTC_SSR）提供时钟。当计数器为0时，使用PREDIV_S内容重载RTC_SSR。用于提供更加精确的时钟数据。

同步预分频器时钟计算公式：

fCK_SPRE = fRTC_CLK/[(PREDIV_S + 1) * (PREDIV_A + 1)]

此时用于更新日历，也用于16位唤醒自动重载定时器的时基。

一般选择LSE作为RTC时钟源，即32.768KHZ，经预分频器变为1HZ用于更新日历，即最大分频。

通过预分频器生成RTC_CALIB（校准时钟输出），再将输出映射至RTC_AF1，用于对外提供时钟。

1.2.3实时时钟和日历

寄存器存放内容为：RTC_TR（时间），RTC_DR(日期)，RTC_SSR（亚秒值）。

这几个寄存器都具有写保护，需使能后备寄存器访问功能才能读或写。

RTC_TR — 时间寄存器

---

RTC_DR —— 日期寄存器

1.2.4可编程闹钟

RTC具备两个可编程闹钟，通过RTC_CR中的ALRAE和ALRBE置1使能闹钟功能。

如果闹钟寄存器RTC_ALRMASSR/RTC_ALRMAR和RTC_ALRMBSSR/RTC_ALRMBR中设置的值相同，则会将ALRAF和ALRBF标志置1。

可通过RTC_CR中的ALRAIE和ALRBIE位使能中断。

也可通过配置RTC_CR中位OSEL[0:1]，产生闹钟时输出高低电平。输出极性通过RTC_CR中的POL位配置。

1.2.5周期性自动唤醒

通过RTC_CR中的WUTE位使能周期性自动唤醒功能。

1.2.6时间戳

时间戳一般用于记录特殊时刻，通过RTC_CR中的TSE使能时间戳。

当TIMESTAMP备用功能映射引脚检测到时间戳事件时，将日历保存到时间戳寄存器（RTC_TSSSR、RTC_TSTR、RTC_TSDR）。

发送时间戳事件时，RTC_ISR中的时间戳标志位（TSF）置1。通过RTC_CR寄存器中的TSIE位置1，可使能中断。

1.2.7入侵检测

2.RTC相关结构体

2.1RTC结构体

typedef struct
{
  uint32_t RTC_HourFormat;//RTC小时格式
  uint32_t RTC_AsynchPrediv;//异步分频因子
  uint32_t RTC_SynchPrediv;//同步分频因子
}RTC_InitTypeDef;

//RTC小时格式
#define RTC_HourFormat_24              ((uint32_t)0x00000000)
#define RTC_HourFormat_12              ((uint32_t)0x00000040)

2.2RTC时间结构体

typedef struct
{
  uint8_t RTC_Hours;//小时设置
  uint8_t RTC_Minutes;//分钟设置
  uint8_t RTC_Seconds;//秒设置
  uint8_t RTC_H12;//AM/PM符号设置
}RTC_TimeTypeDef; 

2.3RTC日期结构体

typedef struct
{
  uint8_t RTC_WeekDay;//星期设置
  uint8_t RTC_Month;//月份设置
  uint8_t RTC_Date;//日期设置
  uint8_t RTC_Year;//年份设置
}RTC_DateTypeDef;

3.RTC配置方法

3.1初始化分步配置

(1)定义时钟结构体，初始化RTC后备电源时钟，开启后备寄存器写访问

	RTC_InitTypeDef RTC_InitStructure;
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);//打开RTC后备寄存器电源时钟
	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//打开后备寄存器访问

(2)开启RTC所需时钟(这里开启LSE)

	RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//开启外部32.768K RTC时钟
	RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //选择LSE作为RTC时钟
	RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);//使能RTC时钟

(3)初始化RTC结构体

	RTC_InitStructure.RTC_AsynchPrediv=0x7f;//异步分频因子
	RTC_InitStructure.RTC_HourFormat=RTC_HourFormat_24;//RTC小时格式
	RTC_InitStructure.RTC_SynchPrediv=0xff;//同步分频因子
	RTC_Init(&RTC_InitStructure);//初始化RTC

(4)设置RTC时间

RTC_Set_Time(16,30,50,RTC_H12_AM);

#define RTC_H12_AM                     ((uint8_t)0x00)
#define RTC_H12_PM                     ((uint8_t)0x40)	

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : RTC_Set_Time
* 函数功能		   : RTC时间设置
* 输    入         : hour,min,sec:小时,分钟,秒钟
					 ampm:RTC_H12_AM/RTC_H12_PM
* 输    出         : SUCEE(1),成功
					 ERROR(0),进入初始化模式失败
*******************************************************************************/ 
ErrorStatus RTC_Set_Time(u8 hour,u8 min,u8 sec,u8 ampm)
{
	RTC_TimeTypeDef RTC_TimeTypeInitStructure;
	
	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours=hour;
	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes=min;
	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds=sec;
	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_H12=ampm;
	
	return RTC_SetTime(RTC_Format_BIN,&RTC_TimeTypeInitStructure);
	
}

(5)设置RTC日期

	RTC_Set_Date(16,9,14,3);

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : RTC_Set_Date
* 函数功能		   : RTC日期设置
* 输    入         : year,month,date:年(0~99),月(1~12),日(0~31)
					 week:星期(1~7)
* 输    出         : SUCEE(1),成功
					 ERROR(0),进入初始化模式失败
*******************************************************************************/ 
ErrorStatus RTC_Set_Date(u8 year,u8 month,u8 date,u8 week)
{
	RTC_DateTypeDef RTC_DateTypeInitStructure;
	RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Date=date;
	RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Month=month;
	RTC_DateTypeInitStructure.RTC_WeekDay=week;
	RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Year=year;
	return RTC_SetDate(RTC_Format_BIN,&RTC_DateTypeInitStructure);
}

3.2RTC初始化整体

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : RTC_Config
* 函数功能		   : RTC初始化
* 输    入         : 无
* 输    出         : 0,初始化成功
        			 1,LSE开启失败
*******************************************************************************/ 
u8 RTC_Config(void)
{
	u16 i=0X1FFF;
	RTC_InitTypeDef RTC_InitStructure;
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);//打开RTC后备寄存器电源时钟
	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//打开后备寄存器访问
	if(RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0)!=0x5050) //判断是否第一次初始化RTC
	{
		RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//开启外部32.768K RTC时钟
		while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY)==0) //等待LSE就绪
		{
			i++;
			delay_ms(10);
		}
		if(i==0)
		{
			return 1;  //LSE开启失败
		}
		RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //选择LSE作为RTC时钟
		RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);//使能RTC时钟
		
		RTC_InitStructure.RTC_AsynchPrediv=0x7f;
		RTC_InitStructure.RTC_HourFormat=RTC_HourFormat_24;
		RTC_InitStructure.RTC_SynchPrediv=0xff;
		RTC_Init(&RTC_InitStructure);
		RTC_Set_Time(16,30,50,RTC_H12_AM);
		RTC_Set_Date(16,9,14,3);
		RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0,0X5050); //RTC写寄存器
	}
	return 0;
}

3.3周期性唤醒中断设置

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : RTC_Set_WakeUp
* 函数功能		   : 周期性唤醒定时器设置  
* 输    入         : wksel：
					 #define RTC_WakeUpClock_RTCCLK_Div16        ((uint32_t)0x00000000)
					 #define RTC_WakeUpClock_RTCCLK_Div8         ((uint32_t)0x00000001)
					 #define RTC_WakeUpClock_RTCCLK_Div4         ((uint32_t)0x00000002)
					 #define RTC_WakeUpClock_RTCCLK_Div2         ((uint32_t)0x00000003)
					 #define RTC_WakeUpClock_CK_SPRE_16bits      ((uint32_t)0x00000004)
					 #define RTC_WakeUpClock_CK_SPRE_17bits      ((uint32_t)0x00000006)
					 cnt:自动重装载值，减到0,产生中断
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void RTC_Set_WakeUp(u32 wksel,u16 cnt)
{ 
	EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	RTC_WakeUpCmd(DISABLE);//关闭WAKE UP
	
	RTC_WakeUpClockConfig(wksel);//唤醒时钟选择
	
	RTC_SetWakeUpCounter(cnt);//设置WAKE UP自动重装载寄存器
	
	
	RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_WUT); //清除RTC WAKE UP的标志
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line22);//清除LINE22上的中断标志位 
	 
	RTC_ITConfig(RTC_IT_WUT,ENABLE);//开启WAKE UP 定时器中断
	RTC_WakeUpCmd( ENABLE);//开启WAKE UP 定时器　
	
	EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line22;//LINE22
	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //上升沿触发 
	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//使能LINE22
	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置

	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_WKUP_IRQn; 
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;//抢占优先级1
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : RTC_WKUP_IRQHandler
* 函数功能		   : RTC唤醒中断服务函数
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void RTC_WKUP_IRQHandler(void)
{    
	
	if(RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_WUTF)==SET)//WK_UP中断?
	{ 
		RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_WUTF);	//清除中断标志
		
		RTC_GetTime(RTC_Format_BIN,&RTC_TimeStruct);
		sprintf((char *)buf,"Time: %.2d:%.2d:%.2d",RTC_TimeStruct.RTC_Hours,RTC_TimeStruct.RTC_Minutes,RTC_TimeStruct.RTC_Seconds);
		printf("%s\r\n",buf);
		
		RTC_GetDate(RTC_Format_BIN,&RTC_DateStruct);
		sprintf((char *)buf,"Date: 20%d-%.2d-%.2d  Day %d",RTC_DateStruct.RTC_Year,RTC_DateStruct.RTC_Month,RTC_DateStruct.RTC_Date,RTC_DateStruct.RTC_WeekDay);
		printf("%s\r\n",buf);
	}   
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line22);//清除中断线22的中断标志 								
}

3.4闹钟中断设置

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : RTC_Set_AlarmA
* 函数功能		   : 设置闹钟时间(按星期闹铃,24小时制)
* 输    入         : week:星期几(1~7) 
					 hour,min,sec:小时,分钟,秒钟
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void RTC_Set_AlarmA(u8 week,u8 hour,u8 min,u8 sec)
{
	EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;
	RTC_AlarmTypeDef RTC_AlarmTypeInitStructure;
	RTC_TimeTypeDef RTC_TimeTypeInitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A,DISABLE);//关闭闹钟A 
	
	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours=hour;//小时
	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes=min;//分钟
	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds=sec;//秒
	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_H12=RTC_H12_AM;
  
	RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmDateWeekDay=week;//星期
	RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmDateWeekDaySel=RTC_AlarmDateWeekDaySel_WeekDay;//按星期闹
	RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmMask=RTC_AlarmMask_None;//精确匹配星期，时分秒
	RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmTime=RTC_TimeTypeInitStructure;
	RTC_SetAlarm(RTC_Format_BIN,RTC_Alarm_A,&RTC_AlarmTypeInitStructure);
 
	
	RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALRA);//清除RTC闹钟A的标志
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);//清除LINE17上的中断标志位 
	
	RTC_ITConfig(RTC_IT_ALRA,ENABLE);//开启闹钟A中断
	RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A,ENABLE);//开启闹钟A 
	
		EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line17;//LINE17
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //上升沿触发 
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//使能LINE17
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置

		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_Alarm_IRQn; 
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;//抢占优先级1
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : RTC_Alarm_IRQHandler
* 函数功能		   : RTC闹钟中断服务函数
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void RTC_Alarm_IRQHandler(void)
{    
	if(RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_ALRAF)==SET)//ALARM A中断?
	{
		RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_ALRAF);//清除中断标志
		beep=0;
	}   
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);	//清除中断线17的中断标志 											 
}

3.5获取当前时间函数

/**
  * @brief  Get the RTC current Time.
  * @param  RTC_Format: specifies the format of the returned parameters.
  *          This parameter can be  one of the following values:
  *            @arg RTC_Format_BIN:  Binary data format 
  *            @arg RTC_Format_BCD:  BCD data format
  * @param  RTC_TimeStruct: pointer to a RTC_TimeTypeDef structure that will 
  *                        contain the returned current time configuration.     
  * @retval None
  */
void RTC_GetTime(uint32_t RTC_Format, RTC_TimeTypeDef* RTC_TimeStruct)
{
  uint32_t tmpreg = 0;

  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_RTC_FORMAT(RTC_Format));

  /* Get the RTC_TR register */
  tmpreg = (uint32_t)(RTC->TR & RTC_TR_RESERVED_MASK); 
  
  /* Fill the structure fields with the read parameters */
  RTC_TimeStruct->RTC_Hours = (uint8_t)((tmpreg & (RTC_TR_HT | RTC_TR_HU)) >> 16);
  RTC_TimeStruct->RTC_Minutes = (uint8_t)((tmpreg & (RTC_TR_MNT | RTC_TR_MNU)) >>8);
  RTC_TimeStruct->RTC_Seconds = (uint8_t)(tmpreg & (RTC_TR_ST | RTC_TR_SU));
  RTC_TimeStruct->RTC_H12 = (uint8_t)((tmpreg & (RTC_TR_PM)) >> 16);  

  /* Check the input parameters format */
  if (RTC_Format == RTC_Format_BIN)
  {
    /* Convert the structure parameters to Binary format */
    RTC_TimeStruct->RTC_Hours = (uint8_t)RTC_Bcd2ToByte(RTC_TimeStruct->RTC_Hours);
    RTC_TimeStruct->RTC_Minutes = (uint8_t)RTC_Bcd2ToByte(RTC_TimeStruct->RTC_Minutes);
    RTC_TimeStruct->RTC_Seconds = (uint8_t)RTC_Bcd2ToByte(RTC_TimeStruct->RTC_Seconds);   
  }
}

讲解不到位的希望大家指出，有需要我讲解的部分，希望大家提出，我会出文档讲解。