GD32F10X ----RTC

news2024/12/23 8:17:44

 1. RTC的简介 

STM32 的实时时钟（RTC）是一个独立的定时器。STM32 的 RTC 模块拥有一组连续计数的计数器，在相应软件配置下，可提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期。
        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。


 2. RTC的框图

这里用的是STM32其实与GD都是差不多。

 RTC 由两个主要部分组成 第一部分(APB1 接口），第二部分是后备区域。

 与RT_DIV寄存器设置可编程产生 1 秒的 RTC 时间基准 TR_CLK。每一秒到来RTC_CNT

寄存器的值就会加1。RTC_CNT是32位的寄存器。1秒到还可以产生中断。以及溢出中断。以及闹钟中断。（当RTC_ALR寄存器与RTC_CNT一样）。

我们通过读取RTC_CNT的大小（多少秒）然后转换成实时时钟（年，月，日，时，分，秒）

如果我要设置一个实时时钟转成秒然后设置到RTC_CNT。

不管是设置与获取都是操作RTC_CNT并且单位是秒。具体怎么转成实时时钟要自己写逻辑。

实时时钟都是以1970年1月1日00 ：00:00为开始。(红色字是重点）

由于RTC_CNT是32位的，可被初始化为当前的系统时间，一个 32 位的时钟计数器，按秒钟计算，可以记录 4294967296 秒，约合 136 年左右。所以最大：1970 + 136。如果大于这个年就会溢出。

3. 代码实现

 RTC.h

#ifndef _RTC_H
#define _RTC_H

#include "gd32f10x.h"
#include <stdio.h>

//日期时间结构体
typedef struct{
	//时间
	uint8_t hour;
	uint8_t min;
	uint8_t sec;
	//日期
	uint16_t w_year;
	uint8_t w_month;
	uint8_t w_day;
}_calender_obj;

extern _calender_obj calender;  //日期、时间结构体变量
extern uint8_t const month_table[12];

void RTC_Config(void);  //RTC配置
uint8_t RTC_Init(void);    //RTC初始化
void RTC_NVIC_Config(void); //配置RTC中断

uint8_t RTC_Set(uint16_t syear, uint8_t smonth, uint8_t sday, uint8_t shour, uint8_t smin, uint8_t ssec); //将设置时间转化为秒数，给到RTC_CNT
uint8_t RTC_Get(void);  //得到RTC_CNT的值并转换为日期时间
uint8_t Is_Leap_Year(uint16_t year); //判断year是否闰年
uint8_t RTC_Get_Week(uint16_t year,uint8_t month,uint8_t day);
#endif

RTC.c

#include "RTC.h"

_calender_obj calender;


uint8_t const table_week[12]={0,3,3,6,1,4,6,2,5,0,3,5}; //月修正数据表
uint8_t const month_table[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};//平年月份的天数

uint32_t timecount = 0;

//RTC配置
void RTC_Config(void){
	rcu_periph_clock_enable(RCU_BKPI); //备份区域的时钟要先使能
	rcu_periph_clock_enable(RCU_PMU);  //电源管理时钟使能
	pmu_backup_write_enable();         //使能备份域访问允许
	bkp_deinit();                      //备份域复位
	
	rcu_osci_on(RCU_LXTAL);            //使能外部低速时钟
	rcu_osci_stab_wait(RCU_LXTAL);     //等待外部低速时钟稳定
	rcu_rtc_clock_config(RCU_RTCSRC_LXTAL); //时钟源选择
	
	rcu_periph_clock_enable(RCU_RTC); //使能RTC时钟
	rtc_register_sync_wait();         //等待寄存器与APB1时钟同步
	rtc_lwoff_wait();   //等待RTC的最后一次操作完成
	rtc_interrupt_enable(RTC_INT_SECOND);//使能RTC的秒中断
	rtc_lwoff_wait();   //等待RTC的最后一次操作完成

	rtc_prescaler_set(32767); /* 配置RTC_PRL的值(时钟分频) */
	rtc_lwoff_wait();   //等待RTC的最后一次操作完成
}

//RTC初始化
uint8_t RTC_Init(void){
	RTC_Config();
	RTC_Set(2023, 8, 21, 23, 13, 15);
	RTC_NVIC_Config();//配置中断的优先级
	return 0;
}

// 配置RTC的中断优先级
void RTC_NVIC_Config(void){
	nvic_irq_enable(RTC_IRQn, 2, 0);
}

//RTC的中断服务函数
void RTC_IRQHandler(void){
	if(rtc_flag_get(RTC_FLAG_SECOND) != RESET){ //判断是否为秒中断
		rtc_flag_clear(RTC_FLAG_SECOND);
		RTC_Get();
		printf("Now time is: %d-%d-%d %d:%d:%d\r\n", calender.w_year, calender.w_month, calender.w_day, calender.hour, calender.min, calender.sec);
	}
}

//将设置时间转化为秒数，给到RTC_CNT
uint8_t RTC_Set(uint16_t syear, uint8_t smonth, uint8_t sday, uint8_t shour, uint8_t smin, uint8_t ssec){
	uint32_t seccounts = 0;
	uint16_t temp_year = 1970;
	uint8_t temp_month;
	if(syear<1970 || syear>2099){  //设置的时间不合理
		return 1;
	}
	
	//整年的秒数
	while(temp_year < syear){
		if(Is_Leap_Year(temp_year))seccounts += 31622400; //闰年，一年的秒数  366* 24 * 60 *60
		else seccounts += 31536000;  //平年，一年的秒数  365* 24 * 60 *60
		temp_year++;
	}

	//整月的秒数
	smonth--;
	for(temp_month = 0; temp_month<smonth; temp_month++){
		seccounts += (uint32_t)month_table[temp_month]*86400;
		if(Is_Leap_Year(syear)&&temp_month==1)seccounts += 86400; //如果设置的年份是闰年，在二月这个月份要加多一天
	}
	
	//日、时、分、秒的处理
	seccounts += (uint32_t)(sday-1)*86400; //整日的秒数  24 * 60 * 60
	seccounts += (uint32_t)shour*3600;//小时
	seccounts += (uint32_t)smin*60;   //分
	seccounts += ssec;      //秒
	
	rtc_lwoff_wait();
	rtc_counter_set(seccounts);
	return 0;
}

//得到RTC_CNT的值并转换为日期时间
uint8_t RTC_Get(void){
	//把timecount转换为日期时间，并赋给calender
	uint32_t temp_days = timecount/86400;
	uint16_t temp_year = 1970;
	uint16_t temp_month;
  uint32_t temp_seconds;
	
	timecount = rtc_counter_get();//读取RTC_CNT寄存器的值

	//处理天数中的整年，
	if(temp_days>0){
		while(temp_days>=365){
			if(Is_Leap_Year(temp_year)){//如果是闰年
				if(temp_days>365){
					temp_days -= 366;
				}
				else{
					break;
				}
			}else{
				temp_days -= 365;
			}
			temp_year++;
		}
		calender.w_year = temp_year;
		
		//剩下不足一年的，再处理整月
		temp_month = 1; //用来临时存放月份
		while(temp_days >= 28){ //超过了一个月
			if(Is_Leap_Year(calender.w_year) && temp_month == 2){
				if(temp_days>=29){ //闰年的2月是29天
					temp_days -= 29;
				}else{
					break;
				}
			}else{
				if(temp_days >= month_table[temp_month-1]){//剩余的天数是不是大于temp_month这个月整月的天数
					temp_days -= month_table[temp_month-1];
				}else{
					break;
				}
			}
			temp_month++;
		}
	}

	calender.w_month = temp_month;
	calender.w_day = temp_days+1;
	
	//处理剩下的不足一天的秒数，时：分：秒
	temp_seconds = timecount%86400; //不足一天的秒数
	calender.hour = temp_seconds/3600;
	calender.min = (temp_seconds%3600)/60;
	calender.sec = temp_seconds%60;
	
	return 0;
}


uint8_t Is_Leap_Year(uint16_t year){ //判断year是否闰年
	if(year%4 == 0){
		if(year%100 == 0){
			if(year%400 == 0)
				return 1;
			else
				return 0;
		}else{
			return 1;
		}
	}else{
		return 0;
	}
}


//获得现在是星期几
//功能描述:输入公历日期得到星期(只允许1901-2099年)
//year,month,day：公历年月日 
//返回值：星期号																						 
uint8_t RTC_Get_Week(uint16_t year,uint8_t month,uint8_t day)
{	
	uint16_t temp2;
	uint8_t yearH,yearL;
	
	yearH=year/100;	yearL=year%100; 
	// 如果为21世纪,年份数加100  
	if (yearH>19)yearL+=100;
	// 所过闰年数只算1900年之后的  
	temp2=yearL+yearL/4;
	temp2=temp2%7; 
	temp2=temp2+day+table_week[month-1];
	if (yearL%4==0&&month<3)temp2--;
	return(temp2%7);
}

main.c

#include "gd32f10x_eval.h"

#include "LED.h"
#include "SYSTICK_DELAY.h"
#include "RTC.h"

int main(){
	gd_eval_com_init(EVAL_COM0);    // 初始化USART0
	LED_Init();
	my_systick_config();
	printf("This is a RTC DEMO test.\r\n");
	
	RTC_Init();
	
	while(1){
		LED1_Toggle();
		my_systick_delay_ms(1000);	//delay 1000 ms
	}
}

/*重写fputc*/
int fputc(int ch, FILE *f)
{
	usart_data_transmit(EVAL_COM0,ch);  //通过串口把ch给发送出去
	while(RESET == usart_flag_get(EVAL_COM0, USART_FLAG_TBE));
	return ch;
}

通过串口工具来显示实时时钟。先设置然后在读取通过串口显示出来。

 

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