（22）STM32——RTC时钟笔记（基于正点原子探索者）

目录

学习目标

运行结果

内容

介绍

配置

寄存器

配置过程

日历

闹钟

自动唤醒

代码

总结 

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学习目标

        今天我们要介绍的有关PTC时钟的相关知识，其中包括了RTC日历、RTC时钟和RTC周期性自动唤醒。其实我们在51单片机的时候利用过DS1302完成过时钟的实验，但因为51单片机本身的精度原因，导致有一点点误差，当我接触到32的时钟时，觉得特别精准，虽然繁琐了一点点（其实51也好麻烦）。好了，接下来就让我们开始介绍一下32的RTC时钟吧!

运行结果

LED灯也在闪，但是没拍出来。 

实时时钟

 

RTC实时时钟

内容

• RTC是个独立的BCD定时器/计数器。RTC 提供一个日历时钟，两个可编程闹钟中断，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位寄存器包含二进码十进制格式(BCD)，（有关BCD码的知识在数电和51的笔记中都提及到了，在此不做讲解）的秒，分钟，小时（12或24小时制），星期几，日期，月份和年份。此外，还可以提供二进制的亚秒值。
• 系统可以自动将月份的天数补偿为28，29（闰年），30,31天。并且还可以进行夏令时补偿。
• 其他32位寄存器还包含可编程的闹钟亚秒，秒，分钟，小时，星期几和日期。
• 此外，还可以使用数字校准功能对晶振精度的偏差进行补偿。
• 上电复位后，所有的RTC寄存器都会受到保护，以防止可能的非正常写访问。
• RTC模块和时钟配置是在后备区域，即在系统复位或者待机模式唤醒后RTC的设置和时间维持不变，只要后备区域供电正常，RTC将一直工作下去。但是在系统复位之后会自动禁止访问后备区域和RTC，以防止意外操作，所以在设置时间之前，要先取消后备区域写保护。

介绍

        我们来简单介绍一下RTC的工作流程，首先是时钟源的选择，我们选择的是LSE时钟（32.768KHz） ，通过两次分频，得到最后的频率，之所以需要两次分频，原因就在于亚秒，因为第一次的分频主要是供给亚秒。然后后面就是闹钟比较的部分，而闹钟部分，有一个掩码的知识，其实就是我们选择是否需要比较星期或者日期，相当于我们手机闹钟选择每天提醒还是每周提醒一次。而下面就是自动唤醒部分，同样需要进行分频操作。

        这就是最后频率的计算公式，我们异步通道一般选择 0x7F（最大值），用来降低功耗，而同步通道一般选择0xFF，这样每个时间间隔就是1秒了。

 

配置

寄存器

        其实这章涉及了大量的寄存器知识，但是我们还是不准备在此介绍，一是太多太过于庞杂；二是手册里都有详细的介绍；再就是我们使用库函数进行开发，了解寄存器知识就行，没必要一个一个去细扣，如果对寄存器感兴趣的同学也可自行查看手册。

配置过程

日历

1、首先，我们需要使能PWR时钟，并使能 RTC 及 RTC 后备寄存器写访问。使用的函数如下所示：

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能 PWR 时钟
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能后备寄存器访问

2、我们需要开启外部低速振荡器，选择 RTC 时钟，并使能。

RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//LSE 开启，开启一次就好了，如何做到会在代码中体现
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //设选择 LSE 作为 RTC 时钟 
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //使能 RTC 时钟

3、初始化 RTC，设置 RTC 的分频，以及配置 RTC 参数。

 RTC_Init(RTC_InitTypeDef* RTC_InitStruct);

4、设置 RTC 的时间。

 RTC_SetTime(uint32_t RTC_Format, RTC_TimeTypeDef* RTC_TimeStruct);

5、设置 RTC 的日期。

RTC_SetDate(uint32_t RTC_Format, RTC_DateTypeDef* RTC_DateStruct);

6、补充一个获取时间的操作。

void RTC_GetTime(uint32_t RTC_Format, RTC_TimeTypeDef* RTC_TimeStruct);

void RTC_GetDate(uint32_t RTC_Format, RTC_DateTypeDef* RTC_DateStruct);

闹钟

1、关闭闹钟。

RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A,DISABLE);

2、配置闹钟参数。

RTC_SetAlarm();

3、开启闹钟。

RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A,EABLE);

4、开启配置闹钟中断。

RTC_ITConfig();
EXTI_Init();
NVIC_Init();

5、编写中断服务函数。

RTC_Alarm_IRQHandler();

自动唤醒

1、关闭WakeUp。

RTC_WakeUpCmd(DISABLE);

2、配置WakeUp时钟分频系数/来源。

RTC_WakeUpClockConfig();

3、设置WakeUp自动装载寄存器。

RTC_SetWakeUpCounter();

4、使能WakeUp 。

RTC_WakeUpCmd( ENABLE);

5、开启配置闹钟中断。

RTC_ITConfig();

EXTI_Init();

NVIC_Init();

6、编写中断服务函数。

RTC_WKUP_IRQHandler();

代码

#include "rtc.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h" 

NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;

//RTC时间设置
//hour,min,sec:小时,分钟,秒钟
//ampm:@RTC_AM_PM_Definitions  :RTC_H12_AM/RTC_H12_PM
//返回值: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);
	
}
//RTC日期设置
//year,month,date:年(0~99),月(1~12),日(0~31)
//week:星期(1~7,0,非法!)
//返回值: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);
}

//RTC初始化
//返回值:0,初始化成功;
//       1,LSE开启失败;
//       2,进入初始化模式失败;
u8 My_RTC_Init(void)
{
	RTC_InitTypeDef RTC_InitStructure;
	u16 retry=0X1FFF; 
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能PWR时钟
	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);	//使能后备寄存器访问 
	
	if(RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0)!=0x5040)		//是否第一次配置?
	{
		RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//LSE 开启    
		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
			{
			retry++;
			delay_ms(10);
			}
		if(retry==0)return 1;		//LSE 开启失败. 
			
		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_InitStructure.RTC_AsynchPrediv = 0x7F;//RTC异步分频系数(1~0X7F)
    RTC_InitStructure.RTC_SynchPrediv  = 0xFF;//RTC同步分频系数(0~7FFF)
    RTC_InitStructure.RTC_HourFormat   = RTC_HourFormat_24;//RTC设置为,24小时格式
    RTC_Init(&RTC_InitStructure);
 
		RTC_Set_Time(23,59,56,RTC_H12_AM);	//设置时间
		RTC_Set_Date(22,8,17,3);		//设置日期
	 
		RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0,0x5040);	//标记已经初始化过了
	} 
 
	return 0;
}

//设置闹钟时间(按星期闹铃,24小时制)
//week:星期几(1~7) @ref  RTC_Alarm_Definitions
//hour,min,sec:小时,分钟,秒钟
void RTC_Set_AlarmA(u8 week,u8 hour,u8 min,u8 sec)
{ 
	EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;
	RTC_AlarmTypeDef RTC_AlarmTypeInitStructure;
	RTC_TimeTypeDef RTC_TimeTypeInitStructure;
	
	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
}

//周期性唤醒定时器设置  
/*wksel:  @ref RTC_Wakeup_Timer_Definitions
#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.
void RTC_Set_WakeUp(u32 wksel,u16 cnt)
{ 
	EXTI_InitTypeDef   EXTI_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
}

//RTC闹钟中断服务函数
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
		printf("ALARM A!\r\n");
	}   
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);	//清除中断线17的中断标志 											 
}

//RTC WAKE UP中断服务函数
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
		LED1=!LED1; 
	}   
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line22);//清除中断线22的中断标志 								
}

---

#include "sys.h"
#include "delay.h"  
#include "usart.h"  
#include "led.h"
#include "rtc.h"


int main(void)
{ 

	RTC_TimeTypeDef RTC_TimeStruct;
	RTC_DateTypeDef RTC_DateStruct;

	u8 t=0;
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
	delay_init(168);      //初始化延时函数
	uart_init(115200);		//初始化串口波特率为115200
		
	LED_Init();					  //初始化LED
	My_RTC_Init();		 		//初始化RTC
 
	RTC_Set_WakeUp(RTC_WakeUpClock_CK_SPRE_16bits,0);		//配置WAKE UP中断,1秒钟中断一次
	RTC_Set_AlarmA(4,0,02,00);
	while(1) 
	{
			
		t++;
		if((t%10)==0)	//更新一次显示数据
		{
;
			RTC_GetTime(RTC_Format_BIN,&RTC_TimeStruct);
			// 打印到串口
			printf("Time:%02d:%02d:%02d\n",RTC_TimeStruct.RTC_Hours,RTC_TimeStruct.RTC_Minutes,RTC_TimeStruct.RTC_Seconds); 	
			
			RTC_GetDate(RTC_Format_BIN, &RTC_DateStruct);
			
			printf("Date:20%02d-%02d-%02d\n",RTC_DateStruct.RTC_Year,RTC_DateStruct.RTC_Month,RTC_DateStruct.RTC_Date); 	
			printf("Week:%d\n",RTC_DateStruct.RTC_WeekDay); 
		} 

		if((t%20)==0)LED0=!LED0;	//,翻转一次LED0 
		delay_ms(100);
	}	
}

总结 

        本节RTC实时时钟就介绍这么多了，相比51，个人觉得更有趣了，就是LCD屏坏了，无法在LCD屏上显示了，就使用串口来显示了。