代码收藏家 RTC实时时钟：学习笔记
RTC实时时钟特征与原理
RTC(Real Time Clock)：实时时钟。
RTC是个独立的定时器。RTC模块拥有一个连续计数的计数器，在相应的软件配置下，可以提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置当前时间和日期。
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。
RTC工作原理框图
RTC由两部分组成：
ABP1接口：用来和ABP1总线相连。通过APB1接口可以访问RTC的相关寄存器(预分频值，计数器值，闹钟值)。
RTC核心：由一组可编程计数器组成。分两个主要模块。
1.第一个是RTC预分频模块，它可以编程产生最长1秒时间基TR_CLK。如果设置了秒 中断允许位，可以产生秒中断。
2.第二个是32位的可编程计数器，可被初始化为当前时间。系统时间按TR_CLK周期累加并与存储在RTC_ALR寄存器中的可编程时间相比，当匹配的时候如果设置了闹钟中断允许位，可以产生闹钟中断。
RTC内核完全独立于APB1接口，软件通过APB1接口对RTC相关寄存器访问。但是相关寄存器只在RTC APB1时钟进行重新同步的RTC时钟的上升沿被更新。所以软件必须先等待寄存器同步标志位(RTC_CRL的RSF位)被硬件置1才读。
BKP备份寄存器
1.备份寄存器是42个16位的寄存器。可用来存储84个字节数据、
2.它们处在备份区域，当VDD电源切断，仍然由VBAT维持供电。
3.当系统在待机模式下被唤醒，或者系统复位或者电源复位，它们也不会复位。
4.执行以下操作将使能对后备寄存器和RTC访问：1.设置寄存器RCC_APB1ENR的PWREN和 BKPEN位，使能电源和后备时钟。
2.设置寄存器PWR_CR的DBP位，使能对RTC 和后备寄存器的访问。
RTC相关寄存器
1.RTC控制寄存器：RTC_CRH，RTC_CRL
2.RTC预分频装载寄存器：RTC_PRLH，RTC_PRLL
3.RTC预分频余数寄存器：RTC_DIVH，RTC_DIVL
4.RTC计数器寄存器:RTC_CNTH，RTC_CNTL
5.RTC闹钟寄存器：RTC_ALRH，RTC_ALRL
RTC_CRH
RTC_CRL
1.修改CRH/CRL寄存器，必须先判断RSF位，确定已经同步。
2.修改CNT，ALR，PRL的时候，必须先配置CNF位进入配置模式，修改完之后，设置CNF位为0退出配置模式。
3.同时在对RTC相关寄存器写操作之前，必须判断上一次写操作已经结束，也就是判断RTOFF位是否置位。
RTC_PRLH
RTC_PRLL
RTC_DIVH
RTC_DIVL
RTC_CNTH
RTC_CNTL
RTC_ALRH
RTC_ALRL
配置RTC寄存器
必须设置RTC_CRL寄存器中的CNF位，使RTC进入配置模式，才能写入RTC_PRL，RTC_CNT，RTC_ALR寄存器。
另外，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是，才可以写入RTC寄存器。
配置过程:
1.查询RTOFF位，直到RTOFF的值变为1
2.置CNF值为1，进入配置模式
3.对一个或多个RTC寄存器进行写操作
4.清除CNF标志位，退出配置模式
5.查询RTOFF，直到RTOFF位变为1以确定写操作已完成
仅当CNF标志位被清除时，写操作才能进行，这个过程至少需要3个RTCCLK周期
写RTC寄存器
RTC核完全独立于RTC APB1接口。
软件通过APB1接口访问RTC的预分频值，计数器值和闹钟值。但是，相关的可读寄存器只在与RTC APB1时钟进行重新同步的RTC时钟的上升沿被更新。RTC标志也是如此。
这意味着，如果ABP1接口曾经被关闭，而读操作又是在刚刚重新开启APB1之后，则在第一次的内部寄存器更新之前，从APB1上读出的RTC寄存器数值可能被破坏了(通常读到0).下述几种情况下能够发生这种情形：
1.发生系统复位或者电源复位
2.系统刚从待机模式唤醒
3.系统刚从停机模式唤醒
所有上述情况中，APB1接口被禁止时(复位，无时钟或断电)RTC核仍保持运行状态。
因此，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RFS位(寄存器同步标志)被硬件置1.
RTC相关库函数
RTC时钟源和时钟操作函数:void RCC_RTCCLKConfig();//时钟源选择
void RCC_RTCCLKCmd();//时钟使能
RTC配置函数(预分频，计数值):void RTC_SetPrescaler();//预分频配置：PRLH/PRLL
void RTC_SetCounter();//设置计数器值：CNTH/CNTL
void RTC_SetAlarm();//闹钟设置：ALRH/ALRL
RTC中断设置函数：void RTC_ITConfig();//CRH
RTC允许配置和退出配置函数：void RTC_EnterConfigMode(void);//允许RTC配置；CRL位CNF
void RTC_ExitConfigMode(void);//退出配置模式；CRL位CNF
同步函数：void RTC_WaitForLastTask(void);//等待上次操作完成；CRL位RTOFF
void RTC_WaitForSynchro(void);//等待时钟同步：CRL位RSF
RTC配置一般步骤
1.使能PWR和BKP时钟：RCC_APB1ReriphClockCmd();
2.使能后备寄存器访问：PWR_BackupAccessCmd();
3.配置RTC时钟源，使能RTC时钟：RCC_RTCCLKConfig();
RCC_RTCCLKCmd();
如果时钟LSE，要打开LSE：RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON)
4.设置RTC预分频系数：RTC_SetPrescaler();
5.设置时间：RTC_SetCounter();
6.开启相关中断(如果需要)：RTC_ITConfig();
7.编写中断服务函数：RTC_IRQHandler();
8.部分操作要等待写操作完成和同步。
RTC_WaitForLastTask();//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_WaitForSynchro();//等待RC寄存器同步
