2021年11月01日 | stm32专题三十三：RTC实时时钟

RTC功能描述

实时时钟是一个独立的定时器。RTC模块拥有一组连续计数的计数器，在相应软件配置下，可提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期。

RTC模块和时钟配置系统（RCC_BDCR寄存器）处于后备区域，即在系统复位或从待机模式唤醒后，RTC的设置和时间维持不变。

系统复位后，对后备寄存器和RTC的访问被禁止，这是为了防止对后备区域(BKP)的意外写操作。执行以下操作将使能对后备寄存器和RTC的访问：

设置寄存器RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN位，使能电源和后备接口时钟；

设置寄存器PWR_CR的DBP位，使能对后备寄存器和RTC的访问；

为什么时间不能超过1秒？

其实是对RTCCLK进行分频，比如RTCCLK为32768Hz，那最大可用的分频也就是（32767 + 1），此时计数频率 TR_CLK = 32768 / （32767 + 1）= 1Hz，计数时间为1秒。如果分频系数再增大，如设置为（49999 + 1），那么计数频率 TR_CLK = 32768 / （（49999 + 1）= 0.65536 Hz，这肯定出错。所以，TR_CLK最小为 1Hz，再小就成小数了。

RTC时钟源：

RTC结构框图

访问后备区域：

RTC寄存器的配置过程

RTC寄存器说明

中断配置：

控制寄存器：

RTC预分频寄存器 RTC_PRL

预分频余数寄存器 RTC_DIV

RTC 计数器寄存器 

RTC核有一个32位可编程的计数器，可通过两个16位的寄存器访问。计数器以预分频器产生的TR_CLK时间基准为参考进行计数。RTC_CNT寄存器用来存放计数器的计数值。他们受RTC_CR的位RTOFF写保护，仅当RTOFF值为’1’时，允许写操作。在高或低寄存器(RTC_CNTH或RTC_CNTL)上的写操作，能够直接装载到相应的可编程计数器，并且重新装载RTC预分频器。当进行读操作时，直接返回计数器内的计数值(系统时间)。

闹钟寄存器

Unix时间戳

Unix时间戳网站服务：

RTC库函数

RTC使用的标准库函数也很简单，直接看源代码：

1 等待时钟同步和操作完成：

/**

  * @brief  Waits until the RTC registers (RTC_CNT, RTC_ALR and RTC_PRL)

  *   are synchronized with RTC APB clock.

  * @note   This function must be called before any read operation after an APB reset

  *   or an APB clock stop.

  * @param  None

  * @retval None

  */

void RTC_WaitForSynchro(void)

{

  /* Clear RSF flag */

  RTC->CRL &= (uint16_t)~RTC_FLAG_RSF;

  /* Loop until RSF flag is set */

  while ((RTC->CRL & RTC_FLAG_RSF) == (uint16_t)RESET)

  {

  }

}

2 等待上一次对RTC的操作完成：

/**

  * @brief  Waits until last write operation on RTC registers has finished.

  * @note   This function must be called before any write to RTC registers.

  * @param  None

  * @retval None

  */

void RTC_WaitForLastTask(void)

{

  /* Loop until RTOFF flag is set */

  while ((RTC->CRL & RTC_FLAG_RTOFF) == (uint16_t)RESET)

  {

  }

}

3 使能备份区域寄存器和RTC配置（在 PWR 里面）

/**

  * @brief  Enables or disables access to the RTC and backup registers.

  * @param  NewState: new state of the access to the RTC and backup registers.

  *   This parameter can be: ENABLE or DISABLE.

  * @retval None

  */

void PWR_BackupAccessCmd(FunctionalState NewState)

{

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));

  *(__IO uint32_t *) CR_DBP_BB = (uint32_t)NewState;

}

4 进入和退出RTC模式（主要被其他函数调用）

/**

  * @brief  Enters the RTC configuration mode.

  * @param  None

  * @retval None

  */

void RTC_EnterConfigMode(void)

{

  /* Set the CNF flag to enter in the Configuration Mode */

  RTC->CRL |= RTC_CRL_CNF;

}

/**

  * @brief  Exits from the RTC configuration mode.

  * @param  None

  * @retval None

  */

void RTC_ExitConfigMode(void)

{

  /* Reset the CNF flag to exit from the Configuration Mode */

  RTC->CRL &= (uint16_t)~((uint16_t)RTC_CRL_CNF); 

}

5 设置 RTC 时钟分频（直接把分频系数写入高16位和低16位）

/**

  * @brief  Sets the RTC prescaler value.

  * @param  PrescalerValue: RTC prescaler new value.

  * @retval None

  */

void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue)

{

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_RTC_PRESCALER(PrescalerValue));

  RTC_EnterConfigMode();

  /* Set RTC PRESCALER MSB word */

  RTC->PRLH = (PrescalerValue & PRLH_MSB_MASK) >> 16;

  /* Set RTC PRESCALER LSB word */

  RTC->PRLL = (PrescalerValue & RTC_LSB_MASK);

  RTC_ExitConfigMode();

}

6 设置、获取计数值和闹钟

/**

  * @brief  Sets the RTC counter value.

  * @param  CounterValue: RTC counter new value.

  * @retval None

  */

void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue)

{ 

  RTC_EnterConfigMode();

  /* Set RTC COUNTER MSB word */

  RTC->CNTH = CounterValue >> 16;

  /* Set RTC COUNTER LSB word */

  RTC->CNTL = (CounterValue & RTC_LSB_MASK);

  RTC_ExitConfigMode();

}

/**

  * @brief  Gets the RTC counter value.

  * @param  None

  * @retval RTC counter value.

  */

uint32_t RTC_GetCounter(void)

{

  uint16_t tmp = 0;

  tmp = RTC->CNTL;

  return (((uint32_t)RTC->CNTH << 16 ) | tmp) ;

}

/**

  * @brief  Sets the RTC alarm value.

  * @param  AlarmValue: RTC alarm new value.

  * @retval None

  */

void RTC_SetAlarm(uint32_t AlarmValue)

{  

  RTC_EnterConfigMode();

  /* Set the ALARM MSB word */

  RTC->ALRH = AlarmValue >> 16;

  /* Set the ALARM LSB word */

  RTC->ALRL = (AlarmValue & RTC_LSB_MASK);

  RTC_ExitConfigMode();

}