代码收藏家技术教程 2024-02-11

STM32日历功能：读取、设置和输出

关于RTC

1、RTC介绍
RTC(Real Time Clock):实时时钟,是指可以像时钟一样输出实际时间的电子设备，一般会是集成电路，因此也称为时钟芯片。总之，RTC只是个能靠电池维持运行的32位定时器，并不像实时时钟芯片，读出来就是年月日。

RTC就只一个定时器而已，掉电之后所有信息都会丢失，因此我们需要找一个地方来存储这些信息，于是就找到了备份寄存器（BKP）。因为它掉电后仍然可以通过纽扣电池供电，继续工作，所以能时刻保存这些数据。

stm32F103使用外部晶体的32.768kHz的振荡器，产生一个1秒长的时间基准。

RTC 模块和时钟配置系统(RCC_BDCR 寄存器)是在后备区域，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。但是在系统复位后，会自动禁止访问后备寄存器和 RTC，以防止对后备区域(BKP)的意外写操作。所以在要设置时间之前，先要取消备份区域（BKP）写保护。

2、工作过程

RTC只是一个时钟，但与RTC相连的有两个系统时钟：一个是APB1接口的PCLK1，另一个是RTC时钟。这样，RTC功能也就分为两个部分：第一部分，APB1接口部分，与APB1总线相连，MCU也就是通过这条总线对其进行读写操作。另一部分，RTC核心，其整个核心部分位于后备区域，所以只要有VBAT引脚供电，就能一直工作，由一系列可编程计数器组成，这部分又再细分为两个组件：20位的预分频模块与32位可编程计数器。预分频模块用来产生最长为1秒的RTC时间基准，而32位的可编程的计数器可被初始化为当前的系统时间。

RTC_PRL：预分频装载寄存器
RTC_DIV：预分频器余数寄存器
RTC_CNT：计数器寄存器
RTC_ALR：闹钟寄存器

首先，在初始化时候，DIV和PRL都会装载同样的数。RTCCLK频率为32.768kHz，来驱动DIV工作，DIV为自减寄存器。当DIV减少到0时，会产生一个TR_CLK信号，该信号会触发三件事情：①将PRL的数重装在到DIV中；②触发CNT计数器+1；③触发SECF，进而产生秒中断。我们会设置一个合理的预分频数，使得TR_CLK触发时间刚好是1s。ALR中存储的是我们设置的闹钟秒数，当CNT和ALR中的数据相同时，就会触发闹钟中断或者闹钟唤醒。（关于CNT和ALR中存放的数据，为时间戳。）

1s的时间如何计算？

我们的RTC_CLK为32.768kHz，所以只要PRL中写入32767即可，即为2的15次方。
我们只需要在PRL的低16位寄存器中写入0x7FFF即可。

DIV寄存器存在的意义？
从上述能知道TR_CLK输出必须为1s。那么我们想要的到0.15s，应该怎么实现呢？
道理很简单，因为DIV是自减的，并且从32768一直减少到0，所需要的时间为1s。所以减少一个数，所用的时间为1/32768s，那么减少多少个数，就计时了0.15s呢？
1/32768s * n = 0.15
n = 0.15 * 32768
又因为DIV寄存器是可读的，所以我们就能实现0.15s的计时。

从框图中，还可以看到，只有秒中断和闹钟中断能触发中断，溢出是没有中断的。

STM32CubeMAX界面

读取STM32F103C8T6 内部的时钟(年月日时分秒)，日历(星期x），1秒周期，通过串口输出到PC上位机

设置RCC

设置RTC
设置RTC参数

设置时钟树

创建工程

keil界面

在main.c文件中重写fputc函数，完成printf函数的重定向

//添加头文件#include "stdio.h"
int fputc(int ch,FILE *f){
 uint8_t temp[1]={ch};
 HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,2);
 return ch;
}

在main.c中定义时间和日期的结构体用来获取时间和日期

RTC_DateTypeDef GetData;  //获取日期结构体

RTC_TimeTypeDef GetTime;   //获取时间结构体

在main函数的while循环中添加以下代码

/* Get the RTC current Time */
	    HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &GetTime, RTC_FORMAT_BIN);
      /* Get the RTC current Date */
      HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &GetData, RTC_FORMAT_BIN);

      /* Display date Format : yy/mm/dd */
      printf("%02d/%02d/%02d\r\n",2000 + GetData.Year, GetData.Month, GetData.Date);
      /* Display time Format : hh:mm:ss */
      printf("%02d:%02d:%02d\r\n",GetTime.Hours, GetTime.Minutes, GetTime.Seconds);

      printf("\r\n");

      HAL_Delay(1000);

编译运行结果如下：