• （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 

    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：

    1. RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能 PWR 时钟
    2. 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。

    1. 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
    2. RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //设选择 LSE 作为 RTC 时钟 
    3. 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。

    1. void RTC_GetTime(uint32_t RTC_Format, RTC_TimeTypeDef* RTC_TimeStruct);
    2.  
    3. 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。

    1. RTC_ITConfig();
    2. EXTI_Init();
    3. 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。

    1. RTC_ITConfig();
    2.  
    3. EXTI_Init();
    4.  
    5. NVIC_Init();

    6、编写中断服务函数。

    RTC_WKUP_IRQHandler();

    代码

    1. #include "rtc.h"
    2. #include "led.h"
    3. #include "delay.h"
    4. #include "usart.h" 
    5.  
    6. NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;
    7.  
    8. //RTC时间设置
    9. //hour,min,sec:小时,分钟,秒钟
    10. //ampm:@RTC_AM_PM_Definitions  :RTC_H12_AM/RTC_H12_PM
    11. //返回值:SUCEE(1),成功
    12. //       ERROR(0),进入初始化模式失败 
    13. ErrorStatus RTC_Set_Time(u8 hour,u8 min,u8 sec,u8 ampm)
    14. {
    15. 	RTC_TimeTypeDef RTC_TimeTypeInitStructure;
    16. 	
    17. 	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours=hour;
    18. 	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes=min;
    19. 	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds=sec;
    20. 	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_H12=ampm;
    21. 	
    22. 	return RTC_SetTime(RTC_Format_BIN,&RTC_TimeTypeInitStructure);
    23. 	
    24. }
    25. //RTC日期设置
    26. //year,month,date:年(0~99),月(1~12),日(0~31)
    27. //week:星期(1~7,0,非法!)
    28. //返回值:SUCEE(1),成功
    29. //       ERROR(0),进入初始化模式失败 
    30. ErrorStatus RTC_Set_Date(u8 year,u8 month,u8 date,u8 week)
    31. {
    32. 	
    33. 	RTC_DateTypeDef RTC_DateTypeInitStructure;
    34. 	RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Date=date;
    35. 	RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Month=month;
    36. 	RTC_DateTypeInitStructure.RTC_WeekDay=week;
    37. 	RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Year=year;
    38. 	return RTC_SetDate(RTC_Format_BIN,&RTC_DateTypeInitStructure);
    39. }
    40.  
    41. //RTC初始化
    42. //返回值:0,初始化成功;
    43. //       1,LSE开启失败;
    44. //       2,进入初始化模式失败;
    45. u8 My_RTC_Init(void)
    46. {
    47. 	RTC_InitTypeDef RTC_InitStructure;
    48. 	u16 retry=0X1FFF; 
    49.   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能PWR时钟
    50. 	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);	//使能后备寄存器访问 
    51. 	
    52. 	if(RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0)!=0x5040)		//是否第一次配置?
    53. 	{
    54. 		RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//LSE 开启    
    55. 		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
    56. 			{
    57. 			retry++;
    58. 			delay_ms(10);
    59. 			}
    60. 		if(retry==0)return 1;		//LSE 开启失败. 
    61. 			
    62. 		RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);		//设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSE作为RTC时钟    
    63. 		RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);	//使能RTC时钟 
    64.  
    65.     RTC_InitStructure.RTC_AsynchPrediv = 0x7F;//RTC异步分频系数(1~0X7F)
    66.     RTC_InitStructure.RTC_SynchPrediv  = 0xFF;//RTC同步分频系数(0~7FFF)
    67.     RTC_InitStructure.RTC_HourFormat   = RTC_HourFormat_24;//RTC设置为,24小时格式
    68.     RTC_Init(&RTC_InitStructure);
    69.  
    70. 		RTC_Set_Time(23,59,56,RTC_H12_AM);	//设置时间
    71. 		RTC_Set_Date(22,8,17,3);		//设置日期
    72. 	 
    73. 		RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0,0x5040);	//标记已经初始化过了
    74. 	} 
    75.  
    76. 	return 0;
    77. }
    78.  
    79. //设置闹钟时间(按星期闹铃,24小时制)
    80. //week:星期几(1~7) @ref  RTC_Alarm_Definitions
    81. //hour,min,sec:小时,分钟,秒钟
    82. void RTC_Set_AlarmA(u8 week,u8 hour,u8 min,u8 sec)
    83. { 
    84. 	EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;
    85. 	RTC_AlarmTypeDef RTC_AlarmTypeInitStructure;
    86. 	RTC_TimeTypeDef RTC_TimeTypeInitStructure;
    87. 	
    88. 	RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A,DISABLE);//关闭闹钟A 
    89. 	
    90.   RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours=hour;//小时
    91. 	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes=min;//分钟
    92. 	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds=sec;//秒
    93. 	RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_H12=RTC_H12_AM;
    94.   
    95. 	RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmDateWeekDay=week;//星期
    96. 	RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmDateWeekDaySel=RTC_AlarmDateWeekDaySel_WeekDay;//按星期闹
    97. 	RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmMask=RTC_AlarmMask_None;//精确匹配星期，时分秒
    98. 	RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmTime=RTC_TimeTypeInitStructure;
    99.   RTC_SetAlarm(RTC_Format_BIN,RTC_Alarm_A,&RTC_AlarmTypeInitStructure);
    100.  
    101. 	
    102. 	RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALRA);//清除RTC闹钟A的标志
    103.   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);//清除LINE17上的中断标志位 
    104. 	
    105. 	RTC_ITConfig(RTC_IT_ALRA,ENABLE);//开启闹钟A中断
    106. 	RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A,ENABLE);//开启闹钟A 
    107. 	
    108. 	EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line17;//LINE17
    109.   EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
    110.   EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //上升沿触发 
    111.   EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//使能LINE17
    112.   EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置
    113.  
    114. 	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_Alarm_IRQn; 
    115.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;//抢占优先级1
    116.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2
    117.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道
    118.   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置
    119. }
    120.  
    121. //周期性唤醒定时器设置  
    122. /*wksel:  @ref RTC_Wakeup_Timer_Definitions
    123. #define RTC_WakeUpClock_RTCCLK_Div16        ((uint32_t)0x00000000)
    124. #define RTC_WakeUpClock_RTCCLK_Div8         ((uint32_t)0x00000001)
    125. #define RTC_WakeUpClock_RTCCLK_Div4         ((uint32_t)0x00000002)
    126. #define RTC_WakeUpClock_RTCCLK_Div2         ((uint32_t)0x00000003)
    127. #define RTC_WakeUpClock_CK_SPRE_16bits      ((uint32_t)0x00000004)
    128. #define RTC_WakeUpClock_CK_SPRE_17bits      ((uint32_t)0x00000006)
    129. */
    130. //cnt:自动重装载值.减到0,产生中断.
    131. void RTC_Set_WakeUp(u32 wksel,u16 cnt)
    132. { 
    133. 	EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;
    134. 	
    135. 	RTC_WakeUpCmd(DISABLE);//关闭WAKE UP
    136. 	
    137. 	RTC_WakeUpClockConfig(wksel);//唤醒时钟选择
    138. 	
    139. 	RTC_SetWakeUpCounter(cnt);//设置WAKE UP自动重装载寄存器
    140. 	
    141. 	
    142. 	RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_WUT); //清除RTC WAKE UP的标志
    143.   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line22);//清除LINE22上的中断标志位 
    144. 	 
    145. 	RTC_ITConfig(RTC_IT_WUT,ENABLE);//开启WAKE UP 定时器中断
    146. 	RTC_WakeUpCmd( ENABLE);//开启WAKE UP 定时器　
    147. 	
    148. 	EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line22;//LINE22
    149.   EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
    150.   EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //上升沿触发 
    151.   EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//使能LINE22
    152.   EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置
    153.  
    154.  
    155. 	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_WKUP_IRQn; 
    156.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;//抢占优先级1
    157.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2
    158.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道
    159.   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置
    160. }
    161.  
    162. //RTC闹钟中断服务函数
    163. void RTC_Alarm_IRQHandler(void)
    164. {    
    165. 	if(RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_ALRAF)==SET)//ALARM A中断?
    166. 	{
    167. 		RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_ALRAF);//清除中断标志
    168. 		printf("ALARM A!\r\n");
    169. 	}   
    170. 	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);	//清除中断线17的中断标志 											 
    171. }
    172.  
    173. //RTC WAKE UP中断服务函数
    174. void RTC_WKUP_IRQHandler(void)
    175. {    
    176. 	if(RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_WUTF)==SET)//WK_UP中断?
    177. 	{ 
    178. 		RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_WUTF);	//清除中断标志
    179. 		LED1=!LED1; 
    180. 	}   
    181. 	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line22);//清除中断线22的中断标志 								
    182. }
    1. #include "sys.h"
    2. #include "delay.h"  
    3. #include "usart.h"  
    4. #include "led.h"
    5. #include "rtc.h"
    6.  
    7.  
    8. int main(void)
    9. { 
    10.  
    11. 	RTC_TimeTypeDef RTC_TimeStruct;
    12. 	RTC_DateTypeDef RTC_DateStruct;
    13.  
    14. 	u8 t=0;
    15. 	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
    16. 	delay_init(168);      //初始化延时函数
    17. 	uart_init(115200);		//初始化串口波特率为115200
    18. 		
    19. 	LED_Init();					  //初始化LED
    20. 	My_RTC_Init();		 		//初始化RTC
    21.  
    22. 	RTC_Set_WakeUp(RTC_WakeUpClock_CK_SPRE_16bits,0);		//配置WAKE UP中断,1秒钟中断一次
    23. 	RTC_Set_AlarmA(4,0,02,00);
    24. 	while(1) 
    25. 	{
    26. 			
    27. 		t++;
    28. 		if((t%10)==0)	//更新一次显示数据
    29. 		{
    30. ;
    31. 			RTC_GetTime(RTC_Format_BIN,&RTC_TimeStruct);
    32. 			// 打印到串口
    33. 			printf("Time:%02d:%02d:%02d\n",RTC_TimeStruct.RTC_Hours,RTC_TimeStruct.RTC_Minutes,RTC_TimeStruct.RTC_Seconds); 	
    34. 			
    35. 			RTC_GetDate(RTC_Format_BIN, &RTC_DateStruct);
    36. 			
    37. 			printf("Date:20%02d-%02d-%02d\n",RTC_DateStruct.RTC_Year,RTC_DateStruct.RTC_Month,RTC_DateStruct.RTC_Date); 	
    38. 			printf("Week:%d\n",RTC_DateStruct.RTC_WeekDay); 
    39. 		} 
    40.  
    41. 		if((t%20)==0)LED0=!LED0;	//,翻转一次LED0 
    42. 		delay_ms(100);
    43. 	}	
    44. }

    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。

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_66578482/article/details/126398325