STM32实时时钟RTC与备份寄存器BKP及时间戳功能详解

一、Unix时间戳

想要计算当地北京时间，需要根据经度和闰年之类的运算得到(c语言里面可以调用time.h的函数)

二、UTC/GMT（科普）

三、时间戳转化

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，可以方便的进行秒计数器、日期时间和字符串之间的转化

标红的三个最为重要

注：在STM32里面，因为没有系统时钟，所以time（）函数用不了，描述转换为日期是默认使用local time（）。但是需要提前预设时间数组。

解释：

time_t time(time_t*);//函数返回int64位的数据的函数，参数为指向time_t的指针

struct tm* gmtime(const time_t*);//函数返回一个指向 struct tm结构体的指针，参数是一个指向const time_t指针

1.time_t 实际上就是int 64类型，用来存储一直自增的秒数（现在是1748086069）

2.struct tm 是一个封装的结构体类型

成员分别为：秒、分钟、午夜开始的小时、一个月的几号、从一月开始的第几个月、从1900的第几年、从周末开始的星期几（0表示周日）、从1月1号开始的第几天、是否使用夏令时（+1使用，0不使用，-1表示不知道）

gmtime（）；函数运行

#include

#include

time_t time_cnt;  //time_t 表示int64类型的数据，用来存储一直自增的秒数

struct tm time_date;  

char *time_str;

int main(void){

time_cnt=time(NULL); //获取当前时间返回到time_cnt里面 

printf('%dn',time_cnt);//打印time_cnt的值； 

    time_date = *gmtime(&time_cnt);//由于gmtime的参数为指向time_t类型的指针 

    printf('%dn',time_date.tm_year+1900);

    printf('%dn',time_date.tm_mon+1);

    printf('%dn',time_date.tm_mday);

    printf('%dn',time_date.tm_hour);

    printf('%dn',time_date.tm_min);

    printf('%dn',time_date.tm_sec);

printf('%dn',time_date.tm_wday);

return 0;

} 

运行结果：

1748089398

2025

5

24

12

23

18

6

localtime();函数运行 

#include

#include

time_t time_cnt;  //time_t 表示int64类型的数据，用来存储一直自增的秒数

struct tm time_date;  

char *time_str;

int main(void){

time_cnt=time(NULL); //获取当前时间返回到time_cnt里面 

printf('%dn',time_cnt);//打印time_cnt的值； 

    time_date = *localtime(&time_cnt);//由于gmtime的参数为指向time_t类型的指针 

    printf('%dn',time_date.tm_year+1900);

    printf('%dn',time_date.tm_mon+1);

    printf('%dn',time_date.tm_mday);

    printf('%dn',time_date.tm_hour);

    printf('%dn',time_date.tm_min);

    printf('%dn',time_date.tm_sec);

printf('%dn',time_date.tm_wday);

return 0;

} 

 运行结果：

1748089571

2025

5

24

20

26

11

6

再附一张时间图 ：

mktime（）；函数是一个逆过程。

3.char*，就是char型数据的指针，用来指向一个表示时间的字符串。

四、BKP简介

基本结构：

 橙色部分为后备区，由VBAT供电，主电源有电时由主电源供电。BKP有四个寄存器，如上图。

五、RTC简介

• 首先配置RTCCLK时钟来源，从绿色部选一个。

• 之后通过预分频器对时钟进行分频。余数寄存器是一个自减计数器，存储当前的计数值；从中寄存器时技术目标，决定分频值。

• 之后配置32位计数器，可以进行日期时间的读写。

一些操作注意事项：



1. 开启PWR和BKP的时钟、实验PWR使能BKP和RTC的访问

2. 调用等待同步函数

3. 调用一个等待的函数

六、代码部分

BKP代码：

void BKP_DeInit(void); //恢复缺损配置，手动清零

void BKP_TamperPinLevelConfig(uint16_t BKP_TamperPinLevel);//配置TAMPER侵入检测功能，引脚电平

void BKP_TamperPinCmd(FunctionalState NewState);//配置TAMPER侵入检测功能，使能

void BKP_ITConfig(FunctionalState NewState);//中断配置

void BKP_RTCOutputConfig(uint16_t BKP_RTCOutputSource);//时钟输出功能配置

void BKP_SetRTCCalibrationValue(uint8_t CalibrationValue);//设置RTC校准值

void BKP_WriteBackupRegister(uint16_t BKP_DR, uint16_t Data);//bkp写备份寄存器

uint16_t BKP_ReadBackupRegister(uint16_t BKP_DR);//读BKP备份寄存器

FlagStatus BKP_GetFlagStatus(void);

void BKP_ClearFlag(void);

ITStatus BKP_GetITStatus(void);

void BKP_ClearITPendingBit(void);

//BKP备份寄存器访问使能

void PWR_BackupAccessCmd(FunctionalState NewState);

#include 'stm32f10x.h'                  // Device header

#include 'Delay.h'

#include 'Buzzer.h'

#include 'light sense.h'

#include 'OLED.h'

int main(void)

{

  OLED_Init();

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);

PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);

BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,0x1234);

OLED_ShowHexNum(1,1, BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1),4);

while(1)

{

}

 }

实验现象：将1234存放在BKP里面。在从里面读出来显示在OLED上面

RCC代码：

void RCC_LSEConfig(uint8_t RCC_LSE);//配置LSE外部低速时钟

void RCC_LSICmd(FunctionalState NewState);//配置LSI内部低速时钟

void RCC_RTCCLKConfig(uint32_t RCC_RTCCLKSource);//选择RTCCLK时钟源

void RCC_RTCCLKCmd(FunctionalState NewState);//启动RTCCLK

FlagStatus RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG);//获取标志位，需要等待标志位LSERDY置1，时钟才算完成

RTC代码：

void RTC_ITConfig(uint16_t RTC_IT, FunctionalState NewState);//配置中断输出

void RTC_EnterConfigMode(void);//进入配置模式,置CRL的CNF为1。

void RTC_ExitConfigMode(void);//退出配置模式，把CNF清零

uint32_t  RTC_GetCounter(void);//获取CNT计数器的值

void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue);//写入CNT计数器的值

void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue);//写入预分频器，写入到PRL重装寄存器中

void RTC_SetAlarm(uint32_t AlarmValue);//写入闹钟值

uint32_t  RTC_GetDivider(void);//读取预分频器中的DIV余数寄存器

void RTC_WaitForLastTask(void);//等待上次操作完成，循环直到RTOFF状态位为1

void RTC_WaitForSynchro(void);//等待同步，等待RSF置1

FlagStatus RTC_GetFlagStatus(uint16_t RTC_FLAG);

void RTC_ClearFlag(uint16_t RTC_FLAG);

ITStatus RTC_GetITStatus(uint16_t RTC_IT);

void RTC_ClearITPendingBit(uint16_t RTC_IT);

整体代码：

#include 'stm32f10x.h'                  // Device header

#include

uint16_t MyRTC_Time[] = {2025, 5, 26, 18, 56, 55}; //定义全局的时间数组，数组内容分别为年、月、日、时、分、秒

void MyRTC_SetTime(void); //函数声明

/**

  * 函    数：RTC初始化

  * 参    数：无

  * 返 回 值：无 

  */

void MyRTC_Init(void)

{

/*开启时钟*/

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE); //开启PWR的时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); //开启BKP的时钟

/*备份寄存器访问使能*/

PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使用PWR开启对备份寄存器的访问

if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0xA5A5) //通过写入备份寄存器的标志位，判断RTC是否是第一次配置

//if成立则执行第一次的RTC配置

{

RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON); //开启LSE时钟

while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) != SET); //等待LSE准备就绪

RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //选择RTCCLK来源为LSE

RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //RTCCLK使能

RTC_WaitForSynchro(); //等待同步

RTC_WaitForLastTask(); //等待上一次操作完成

RTC_SetPrescaler(32768 - 1); //设置RTC预分频器，预分频后的计数频率为1Hz

RTC_WaitForLastTask(); //等待上一次操作完成

MyRTC_SetTime(); //设置时间，调用此函数，全局数组里时间值刷新到RTC硬件电路

BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0xA5A5); //在备份寄存器写入自己规定的标志位，用于判断RTC是不是第一次执行配置

}

else //RTC不是第一次配置

{

RTC_WaitForSynchro(); //等待同步

RTC_WaitForLastTask(); //等待上一次操作完成

}

}

//如果LSE无法起振导致程序卡死在初始化函数中

//可将初始化函数替换为下述代码，使用LSI当作RTCCLK

//LSI无法由备用电源供电，故主电源掉电时，RTC走时会暂停

/* 

void MyRTC_Init(void)

{

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);

PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);

if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0xA5A5)

{

RCC_LSICmd(ENABLE);

while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) != SET);

RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);

RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);

RTC_WaitForSynchro();

RTC_WaitForLastTask();

RTC_SetPrescaler(40000 - 1);

RTC_WaitForLastTask();

MyRTC_SetTime();

BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0xA5A5);

}

else

{

RCC_LSICmd(ENABLE); //即使不是第一次配置，也需要再次开启LSI时钟

while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) != SET);

RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);

RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);

RTC_WaitForSynchro();

RTC_WaitForLastTask();

}

}*/

/**

  * 函    数：RTC设置时间

  * 参    数：无

  * 返 回 值：无

  * 说    明：调用此函数后，全局数组里时间值将刷新到RTC硬件电路

  */

void MyRTC_SetTime(void)

{

time_t time_cnt; //定义秒计数器数据类型

struct tm time_date; //定义日期时间数据类型

time_date.tm_year = MyRTC_Time[0] - 1900; //将数组的时间赋值给日期时间结构体

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; //调用mktime函数，将日期时间转换为秒计数器格式

//- 8 * 60 * 60为东八区的时区调整

RTC_SetCounter(time_cnt); //将秒计数器写入到RTC的CNT中

RTC_WaitForLastTask(); //等待上一次操作完成

}

/**

  * 函    数：RTC读取时间

  * 参    数：无

  * 返 回 值：无

  * 说    明：调用此函数后，RTC硬件电路里时间值将刷新到全局数组

  */

void MyRTC_ReadTime(void)

{

time_t time_cnt; //定义秒计数器数据类型

struct tm time_date; //定义日期时间数据类型

time_cnt = RTC_GetCounter() + 8 * 60 * 60; //读取RTC的CNT，获取当前的秒计数器

//+ 8 * 60 * 60为东八区的时区调整

time_date = *localtime(&time_cnt); //使用localtime函数，将秒计数器转换为日期时间格式

MyRTC_Time[0] = time_date.tm_year + 1900; //将日期时间结构体赋值给数组的时间

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;

}