RTC实时时钟

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一、Unix时间戳

1、Unix 时间戳

（1）Unix 时间戳（Unix Timestamp）定义为从UTC/GMT的1970年1月1日0时0分0秒开始所经过的秒数，不考虑闰秒

（2）时间戳存储在一个秒计数器中，秒计数器为32位/64位的整型变量

（3）世界上所有时区的秒计数器相同，不同时区通过添加偏移来得到当地时间

2、UTC/GMT

（1）GMT（Greenwich Mean Time）格林尼治标准时间是一种以地球自转为基础的时间计量系统。它将地球自转一周的时间间隔等分为24小时，以此确定计时标准

（2）UTC（Universal Time Coordinated）协调世界时是一种以原子钟为基础的时间计量系统。它规定铯133原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间为1秒。当原子钟计时一天的时间与地球自转一周的时间相差超过0.9秒时，UTC会执行闰秒来保证其计时与地球自转的协调一致

3、时间戳转换

        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，可以方便地进行秒计数器、日期时间和字符串之间的转换

二、BKP简介

1、BKP（Backup Registers）备份寄存器

（1）BKP可用于存储用户应用程序数据。当VDD（系统的主电源）（2.0~3.6V）电源被切断，他们仍然由VBAT（备用电池电源）（1.8~3.6V）维持供电。当系统在待机模式下被唤醒，或系统复位或电源复位时，他们也不会被复位

（2）TAMPER引脚产生的侵入事件将所有备份寄存器内容清除

（3）RTC引脚输出RTC校准时钟、RTC闹钟脉冲或者秒脉冲

（4）存储RTC时钟校准寄存器

（5）用户数据存储容量：     

                  20字节（中容量和小容量）/ 84字节（大容量和互联型）

2、BKP基本结构

三、RTC简介

1、RTC（Real Time Clock）实时时钟

（1）RTC是一个独立的定时器，可为系统提供时钟和日历的功能

（2）RTC和时钟配置系统处于后备区域，系统复位时数据不清零，VDD（2.0~3.6V）断电后可借助VBAT（1.8~3.6V）供电继续走时

（3）32位的可编程计数器，可对应Unix时间戳的秒计数器

（4）20位的可编程预分频器，可适配不同频率的输入时钟

（5）可选择三种RTC时钟源：     

                HSE时钟除以128（通常为8MHz/128）     

                LSE振荡器时钟（通常为32.768KHz）2^15=32768     

                LSI振荡器时钟（40KHz）

2、RTC框图

3、RTC基本结构

4、硬件电路

5、RTC操作注意事项

（1）执行以下操作将使能对BKP和RTC的访问：     

                设置RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN，使能PWR和BKP时钟     

                设置PWR_CR的DBP，使能对BKP和RTC的访问

（2）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RSF位（寄存器同步标志）被硬件置1

（3）必须设置RTC_CRL寄存器中的CNF位，使RTC进入配置模式后，才能写入RTC_PRL、RTC_CNT、RTC_ALR寄存器

（4）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时，才可以写入RTC寄存器

四、读写备份寄存器

1、按照以下接线方式连接，并将STLINK插到电脑上

2、BKP函数驱动模块

（1）BKP库函数的功能

（2）PWR库函数的功能

3、 mian.c

#include "stm32f10x.h" // Device header #include "Delay.h" #include "OLED.h" #include "button.h" uint8_t KeyNum; uint16_t ArrayWrite[] ={0x1234,0x5678}; uint16_t ArrayRead[2]; int main(void) { OLED_Init(); Button_Init(); OLED_ShowString(1,1,"W:"); OLED_ShowString(2,1,"R:"); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE); //BKP初始化，使能PWR和BKP时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE); PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//对BKP的访问 while(1) { KeyNum = Button_GetNum(); if(KeyNum == 1) { ArrayWrite[0]++; ArrayWrite[1]++; BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,ArrayWrite[0]); //写BKP寄存器 BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR2,ArrayWrite[1]); OLED_ShowHexNum(1,3,ArrayWrite[0],4); OLED_ShowHexNum(1,8,ArrayWrite[1],4); } ArrayRead[0] = BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1); //读BKP寄存器 ArrayRead[1] = BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR2); OLED_ShowHexNum(2,3,ArrayRead[0],4); OLED_ShowHexNum(2,8,ArrayRead[1],4); } } 

4、实现效果

掉电不丢失

五、实时时钟

1、按照以下接线方式连接，并将STLINK插到电脑上

2、RTC函数驱动模块

（1）RCC库函数的功能

（2）RTC库函数的功能

（3）MyRTC.c

#include "stm32f10x.h" // Device header #include <time.h> uint16_t MyRTC_Time[] = {2023,1,1,23,59,55}; void MyRTC_SetTime(void); void MyRTC_Init(void) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE); //开启PWR和BKP时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE); PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能BKP和RTC访问 if(BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0xA5A5)//避免时间重置，只有在备用电源也掉电的时候时间才重置 { RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//启动外部LSE晶振 while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) != SET);//等待LSE启动完成 RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);//选择RTCCLK时钟源:LSE时钟 RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);//使能一下时钟 RTC_WaitForSynchro();//等待同步 RTC_WaitForLastTask();//等待上一次操作完成 RTC_SetPrescaler(32768 - 1);//设置预分频器,1Hz RTC_WaitForLastTask();//等待上一次操作完成 MyRTC_SetTime(); BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,0xA5A5); } else { RTC_WaitForSynchro();//等待同步 RTC_WaitForLastTask();//等待上一次操作完成 } } /* 设置时间 */ void MyRTC_SetTime(void) { time_t time_cnt; struct tm time_date; time_date.tm_year = MyRTC_Time[0] - 1900; 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; RTC_SetCounter(time_cnt); RTC_WaitForLastTask();//等待上一次操作完成 } /* 读取时间 */ void MyRTC_ReadTime(void) { time_t time_cnt; struct tm time_date; time_cnt = RTC_GetCounter() +8*60*60;//获取计数器的值 time_date = *localtime(&time_cnt); MyRTC_Time[0]=time_date.tm_year + 1900; 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; } 

（4）MyRTC.h

#ifndef __MYRTC_H #define __MYRTC_H extern uint16_t MyRTC_Time[]; void MyRTC_Init(void); void MyRTC_SetTime(void); void MyRTC_ReadTime(void); #endif 

3、编写main.c代码

#include "stm32f10x.h" // Device header #include "Delay.h" #include "OLED.h" #include "MyRTC.h" int main(void) { OLED_Init(); MyRTC_Init(); OLED_ShowString(1,1,"Date:XXXX-XX-XX"); OLED_ShowString(2,1,"Time:XX:XX:XX"); OLED_ShowString(3,1,"CNT :"); OLED_ShowString(4,1,"DIV :"); while(1) { MyRTC_ReadTime(); OLED_ShowNum(1,6,MyRTC_Time[0],4); OLED_ShowNum(1,11,MyRTC_Time[1],2); OLED_ShowNum(1,14,MyRTC_Time[2],2); OLED_ShowNum(2,6,MyRTC_Time[3],2); OLED_ShowNum(2,9,MyRTC_Time[4],2); OLED_ShowNum(2,12,MyRTC_Time[5],2); OLED_ShowNum(3,6,RTC_GetCounter(),10); OLED_ShowNum(4,6,RTC_GetDivider(),10);//余数寄存器，自减32767~0 } } 

4、实现效果

掉电不丢失