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RTC实时时钟

news 文章来源：https://blog.csdn.net/qq_45419343/article/details/139745469 2024/10/23 12:27:55

一、Unix时间戳

1、Unix 时间戳

（1）Unix 时间戳（Unix Timestamp）定义为从UTC/GMT的1970年1月1日0时0分0秒开始所经过的秒数，不考虑闰秒

（2）时间戳存储在一个秒计数器中，秒计数器为32位/64位的整型变量

（3）世界上所有时区的秒计数器相同，不同时区通过添加偏移来得到当地时间

2、UTC/GMT

（1）GMT（Greenwich Mean Time）格林尼治标准时间是一种以地球自转为基础的时间计量系统。它将地球自转一周的时间间隔等分为24小时，以此确定计时标准

（2）UTC（Universal Time Coordinated）协调世界时是一种以原子钟为基础的时间计量系统。它规定铯133原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间为1秒。当原子钟计时一天的时间与地球自转一周的时间相差超过0.9秒时，UTC会执行闰秒来保证其计时与地球自转的协调一致

3、时间戳转换

C语言的time.h模块提供了时间获取和时间戳转换的相关函数，可以方便地进行秒计数器、日期时间和字符串之间的转换

二、BKP简介

1、BKP（Backup Registers）备份寄存器

（1）BKP可用于存储用户应用程序数据。当VDD（系统的主电源）（2.0~3.6V）电源被切断，他们仍然由VBAT（备用电池电源）（1.8~3.6V）维持供电。当系统在待机模式下被唤醒，或系统复位或电源复位时，他们也不会被复位

（2）TAMPER引脚产生的侵入事件将所有备份寄存器内容清除

（3）RTC引脚输出RTC校准时钟、RTC闹钟脉冲或者秒脉冲

（4）存储RTC时钟校准寄存器

（5）用户数据存储容量：

20字节（中容量和小容量）/ 84字节（大容量和互联型）

2、BKP基本结构

三、RTC简介

1、RTC（Real Time Clock）实时时钟

（1）RTC是一个独立的定时器，可为系统提供时钟和日历的功能

（2）RTC和时钟配置系统处于后备区域，系统复位时数据不清零，VDD（2.0~3.6V）断电后可借助VBAT（1.8~3.6V）供电继续走时

（3）32位的可编程计数器，可对应Unix时间戳的秒计数器

（4）20位的可编程预分频器，可适配不同频率的输入时钟

（5）可选择三种RTC时钟源：

HSE时钟除以128（通常为8MHz/128）

LSE振荡器时钟（通常为32.768KHz）2^15=32768

LSI振荡器时钟（40KHz）

2、RTC框图

3、RTC基本结构

4、硬件电路

5、RTC操作注意事项

（1）执行以下操作将使能对BKP和RTC的访问：

设置RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN，使能PWR和BKP时钟

设置PWR_CR的DBP，使能对BKP和RTC的访问

（2）若在读取RTC寄存器时，RTC的APB1接口曾经处于禁止状态，则软件首先必须等待RTC_CRL寄存器中的RSF位（寄存器同步标志）被硬件置1

（3）必须设置RTC_CRL寄存器中的CNF位，使RTC进入配置模式后，才能写入RTC_PRL、RTC_CNT、RTC_ALR寄存器

（4）对RTC任何寄存器的写操作，都必须在前一次写操作结束后进行。可以通过查询RTC_CR寄存器中的RTOFF状态位，判断RTC寄存器是否处于更新中。仅当RTOFF状态位是1时，才可以写入RTC寄存器

四、读写备份寄存器

1、按照以下接线方式连接，并将STLINK插到电脑上

2、BKP函数驱动模块

（1）BKP库函数的功能

（2）PWR库函数的功能

3、 mian.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "button.h"uint8_t KeyNum;uint16_t ArrayWrite[] ={0x1234,0x5678};
uint16_t ArrayRead[2];int main(void)
{OLED_Init();Button_Init();OLED_ShowString(1,1,"W:");OLED_ShowString(2,1,"R:");RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);	//BKP初始化，使能PWR和BKP时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//对BKP的访问while(1){KeyNum = Button_GetNum();if(KeyNum == 1){ArrayWrite[0]++;ArrayWrite[1]++;BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,ArrayWrite[0]);	//写BKP寄存器BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR2,ArrayWrite[1]);OLED_ShowHexNum(1,3,ArrayWrite[0],4);OLED_ShowHexNum(1,8,ArrayWrite[1],4);}ArrayRead[0] = BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1);		//读BKP寄存器ArrayRead[1] = BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR2);OLED_ShowHexNum(2,3,ArrayRead[0],4);OLED_ShowHexNum(2,8,ArrayRead[1],4);}   
}

4、实现效果

读写备份寄存器

掉电不丢失

五、实时时钟

1、按照以下接线方式连接，并将STLINK插到电脑上

2、RTC函数驱动模块

（1）RCC库函数的功能

（2）RTC库函数的功能

（3）MyRTC.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <time.h>uint16_t MyRTC_Time[] = {2023,1,1,23,59,55};void MyRTC_SetTime(void);void MyRTC_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);	//开启PWR和BKP时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);						//使能BKP和RTC访问if(BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0xA5A5)//避免时间重置，只有在备用电源也掉电的时候时间才重置{RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//启动外部LSE晶振while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) != SET);//等待LSE启动完成RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);//选择RTCCLK时钟源:LSE时钟RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);//使能一下时钟RTC_WaitForSynchro();//等待同步RTC_WaitForLastTask();//等待上一次操作完成RTC_SetPrescaler(32768 - 1);//设置预分频器,1HzRTC_WaitForLastTask();//等待上一次操作完成MyRTC_SetTime();BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,0xA5A5);}	else{RTC_WaitForSynchro();//等待同步RTC_WaitForLastTask();//等待上一次操作完成}
}/*设置时间
*/
void MyRTC_SetTime(void)
{time_t time_cnt;struct tm time_date;time_date.tm_year = MyRTC_Time[0] - 1900;time_date.tm_mon  = MyRTC_Time[1] - 1;time_date.tm_mday = MyRTC_Time[2];time_date.tm_hour = MyRTC_Time[3];time_date.tm_min  = MyRTC_Time[4];time_date.tm_sec  = MyRTC_Time[5];time_cnt = mktime(&time_date) - 8*60*60;RTC_SetCounter(time_cnt);RTC_WaitForLastTask();//等待上一次操作完成
}/*读取时间
*/
void MyRTC_ReadTime(void)
{time_t time_cnt;struct tm time_date;time_cnt = RTC_GetCounter() +8*60*60;//获取计数器的值time_date = *localtime(&time_cnt);MyRTC_Time[0]=time_date.tm_year + 1900;MyRTC_Time[1]=time_date.tm_mon +1;MyRTC_Time[2]=time_date.tm_mday;MyRTC_Time[3]=time_date.tm_hour;MyRTC_Time[4]=time_date.tm_min;MyRTC_Time[5]=time_date.tm_sec;
}

（4）MyRTC.h

#ifndef __MYRTC_H
#define __MYRTC_Hextern uint16_t MyRTC_Time[];void MyRTC_Init(void);
void MyRTC_SetTime(void);
void MyRTC_ReadTime(void);#endif

3、编写main.c代码

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MyRTC.h"int main(void)
{OLED_Init();MyRTC_Init();OLED_ShowString(1,1,"Date:XXXX-XX-XX");OLED_ShowString(2,1,"Time:XX:XX:XX");OLED_ShowString(3,1,"CNT :");OLED_ShowString(4,1,"DIV :");while(1){MyRTC_ReadTime();OLED_ShowNum(1,6,MyRTC_Time[0],4);OLED_ShowNum(1,11,MyRTC_Time[1],2);OLED_ShowNum(1,14,MyRTC_Time[2],2);OLED_ShowNum(2,6,MyRTC_Time[3],2);OLED_ShowNum(2,9,MyRTC_Time[4],2);OLED_ShowNum(2,12,MyRTC_Time[5],2);OLED_ShowNum(3,6,RTC_GetCounter(),10);OLED_ShowNum(4,6,RTC_GetDivider(),10);//余数寄存器，自减32767~0}
}