代码收藏家技术教程 2022-12-27

GD32F4 RTC 闹钟与自动唤醒中断配置深入解析

GD32F4—RTC闹钟及自动唤醒中断配置详解

一、简介

GD32F4x的RTC例程网上资源较少，详细阅读用户手册后做出如下配置。RTC模块提供了一个包含日期（年/月/日）和时间（时/分/秒/亚秒）的日历功能。除亚秒用二进制码显示外，时间和日期都以BCD码的形式显示。RTC可以进行夏令时补偿。RTC可以工作在省电模式下，并通过软件配置来智能唤醒。RTC支持外接更高精度的低频时钟，用以达到更高的日历精度。下边就以RTC模块的框图为引线，对RTC的相关功能和操作做相关介绍。

二、框图

RTC单元有三个可选的独立时钟源：LXTAL、IRC32K和HXTAL，一般选用LXTAL外部32.768K晶振，内部晶振受温漂影响，计时会存在较大的误差。LXTAL随后经过一个7位的异步预分频（默认值为127+1）和一个15位的同步预分频（255+1），得到1Hz的时钟频率。

三、RTC 初始化和配置

在默认情况下，PMU_CTL寄存器的BKPWEN位被清0。所以写RTC寄存器前需要软件提前设置BKPWEN位。RTC_BKPx寄存器处于VDD备份域中，即使VDD电源被切断，该区域的寄存器的电源还可由VBAT提供。从待机模式唤醒或系统复位操作都不会影响这些寄存器。只有当被检测到有侵入事件和备份域复位时，这些寄存器复位。

#define BKP_VALUE    0x32F1
void RTC_Config(void)
{
	//rcu_bkp_reset_enable();//复位备份域
	rcu_periph_clock_enable(RCU_PMU);//使能PMU电源管理单元时钟
	pmu_backup_write_enable();//使能电源备份源，置位BKPWEN位。
	
	/***配置外部时钟***/
	rcu_osci_on(RCU_LXTAL); //使用外部晶振32.768K
	rcu_osci_stab_wait(RCU_LXTAL);//等待振荡器稳定标志位置位或振荡器起振超时
	rcu_rtc_clock_config(RCU_RTCSRC_LXTAL);//配置RTC时钟源为外部晶振32.768K
	rcu_periph_clock_enable(RCU_RTC);//使能RTC外设时钟
	rtc_register_sync_wait();//等待RTC寄存器(RTC_TIME、RTC_DATE)与RTC的APB时钟同步
	WakeupConfig();//唤醒中断配置
	//AlarmConfig();//闹钟中断配置
	if(RTC_BKP0 == BKP_VALUE)//设置后系统复位不会在重新配置时间
	  return;
	RTC_SetTime(22,9,30,23,59,59);//配置时间
	RTC_BKP0 = BKP_VALUE;
}

RTC时间是由BCD编码进行配置的，时间的BCD码和二进制转换：

uint8_t RTC_BCDToByte(uint8_t Value)//BCD转二进制
{
	uint8_t tmp;
  tmp = ((Value & 0xF0u) >> 4u) * 10u;
  return (tmp + (Value & 0x0Fu));
}
uint8_t RTC_ByteToBCD(uint8_t Value)//二进制转BCD
{
  uint32_t bcdhigh = 0u;
  uint8_t Param = Value;

  while(Param >= 10u)
  {
    bcdhigh++;
    Param -= 10u;
  }
  return  ((uint8_t)(bcdhigh << 4u) | Param);
}

RTC时间是由结构体rtc_parameter_struct进行配置，时间配置函数：

void RTC_SetTime(unsigned short year,unsigned short month,unsigned short day,unsigned short hour,unsigned short min,unsigned short sec)
{
	rtc_parameter_struct RTC_TimeStructure;
	RTC_TimeStructure.year              = RTC_ByteToBCD(year);
	RTC_TimeStructure.month             = RTC_ByteToBCD(month);
	RTC_TimeStructure.date              = RTC_ByteToBCD(day);
	RTC_TimeStructure.hour              = RTC_ByteToBCD(hour);
	RTC_TimeStructure.minute            = RTC_ByteToBCD(min);
	RTC_TimeStructure.second            = RTC_ByteToBCD(sec);
	RTC_TimeStructure.display_format    = RTC_24HOUR;
	RTC_TimeStructure.am_pm             = RTC_AM;
	RTC_TimeStructure.factor_asyn = 0X7F;
  RTC_TimeStructure.factor_syn  = 0XFF;
	//RTC_TimeStructure.day_of_week       = RTC_THURSDAY;
	rtc_init(&RTC_TimeStructure);
}

闹钟时间是由结构体rtc_alarm_struct进行配置

void Set_Alarm(uint8_t hour,uint8_t min,uint8_t sec)
{
	rtc_alarm_struct setTime;
	rtc_alarm_disable(RTC_ALARM0);
	setTime.alarm_mask = RTC_ALARM_DATE_MASK;//日期掩码，只判断时分秒
	setTime.weekday_or_date = RTC_ALARM_DATE_SELECTED;
	//setTime.alarm_day = day;
	setTime.alarm_hour = hour;
	setTime.alarm_minute = min;
	setTime.alarm_second = sec;
	setTime.am_pm = RTC_AM;
	rtc_alarm_config(RTC_ALARM0,&setTime);//配置RTC闹钟
	rtc_alarm_enable(RTC_ALARM0);//使能闹钟
}

闹钟中断配置初始化：

void AlarmConfig()
{
	rtc_alarm_disable(RTC_ALARM0);
	rtc_flag_clear(RTC_FLAG_ALRM0);//清空中断标志
  	exti_flag_clear(EXTI_17);
  		
	exti_interrupt_flag_clear(EXTI_17);	
	nvic_irq_enable(RTC_Alarm_IRQn, 3U, 0U);
	exti_init(EXTI_22, EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_RISING);//上升沿
	Set_Alarm(RTC_TimeStructure.hour,RTC_TimeStructure.minute,RTC_TimeStructure.second+1);//设置闹钟
 /* RTC alarm configuration */	
	rtc_interrupt_enable(RTC_INT_ALARM0);//使能中断
}

RTC具有一个16位的自动递减计数器用来周期性产生唤醒标志。该功能通过WTEN置1来使能，并且可以工作在省电模式。自动递减计数器有两种可选的时钟来控制：

RTC 时钟的 2/4/8/16 分频：
如果 RTC 时钟为 LXTAL（32.768 KHz），则唤醒中断周期在 122us 和 32s 之间，分辨率低至 61us。
内部时钟 ck_spre：
如果 ck_spre 为 1Hz，则唤醒中断周期在 1s 到 36h 之间，分辨率低至 1s。
WTCS[2：1] = 0b10，唤醒中断周期在 1s 到 18h
WTCS[2：1] = 0b11，唤醒中断周期在 18h 到 36h
该功能使能后，计数器自动递减。当计数器到0时，WTF标志位置1，唤醒计数器自动重载RTC_WUT的值。当WTF置1后，必须软件清除该标志。如果WTIE被置位，计数器到0时，会产生唤醒中断，从而使系统退出省电模式。系统复位对该功能没有影响。WTF标志可以从RTC_ALARM通道输出到PC13。
唤醒中断配置初始化：

void WakeupConfig()
{
	rtc_wakeup_disable();
	rtc_flag_clear(RTC_FLAG_WT);//清空中断标志
  	exti_flag_clear(EXTI_22);
	
	exti_interrupt_flag_clear(EXTI_22);	
	nvic_irq_enable(RTC_WKUP_IRQn, 3U, 0U);
	exti_init(EXTI_22, EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_RISING);//上升沿
	
	rtc_wakeup_clock_set(WAKEUP_CKSPRE);//设置RTC自动唤醒定时器时钟
	rtc_wakeup_timer_set(0x0000);//自动唤醒定时器重载值，定时一秒
	rtc_wakeup_enable();
	rtc_interrupt_enable(RTC_INT_WAKEUP);//使能中断
}

中断服务函数：

void RTC_WKUP_IRQHandler(void)
{
	if (rtc_flag_get(RTC_FLAG_WT) != RESET)
	{	

		exti_interrupt_flag_clear(EXTI_22);		
		rtc_flag_clear(RTC_FLAG_WT);
	}
}
void RTC_Alarm_IRQHandler(void)
{
	if (rtc_flag_get(RTC_FLAG_ALRM0) != RESET)
	{
		
		exti_interrupt_flag_clear(EXTI_17);		
		rtc_flag_clear(RTC_FLAG_ALRM0);
	}
}