ARM32开发——（十八）RTC实时时表

news2024/12/28 18:25:20

1. RTC内置实时时钟

1.1 RTC时钟介绍

RTC是实时时钟(Real-Time Clock)的缩写。它是一种硬件模块或芯片,用于提供准确的日期和时间信息。

GD32F407上有RTC的外设,它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本质上就是一个1秒计数器,通过秒来换算出时间。因此需要我们提供一个1HZ频率的时钟。

1.2 RTC结构框图

1.3 RTC原理图

1.4 RTC时钟电源

RTC时钟分为两个电源域。RTC的核心部分位于备份域中。系统复位或从待机模式唤醒时,RTC的设置和时间都保持不变。另一部分包括APB接口及一组控制寄存器位于VDD电源域中。

1.5 RTC的配置流程

2. RTC时钟备份寄存器

RTC时钟有20个32位(共80字节)通用备份寄存器,能够在省电模式下保存数据。通过备份寄存器可以实现只配置一次时间即可。

注意：如果在尝试向RTC_BKP0写入数据之前或之后调用了rcu_bkp_reset_enable()，那么这确实会导致写入的数据在系统复位后丢失，因为RTC备份寄存器会被复位重置。因此，要确保在向RTC备份寄存器写入数据并期望这些数据在复位后仍然有效时，不能调用rcu_bkp_reset_enable()。

if( RTC_BKP0 == 0xf234 ){	
	//说明不是第一次初始化，可以不用重新设置时间
}else{//如果后备寄存器0 的值 不为 0XF234
    //设置后备寄存器0的值为 0XF234，标记已经初始化过RTC
    RTC_BKP0 = 0xf234;
    //初始化RTC时间
    RtcTimeConfig(0x23,0x07,0x12,0x03,0x12,0x59,0x50);
}

3. RTC闹钟Alarm

3.1 开发流程

配置RTC时钟
设置RTC闹钟
配置RTC闹钟中断
实现中断函数

3.1.1 RTC闹钟初始化

// RTC Alarm ---------------------------
rtc_alarm_struct rat;
// 设置忽略的选项 (让闹钟在每分钟的xx秒都执行)
rat.alarm_mask  = RTC_ALARM_DATE_MASK | RTC_ALARM_HOUR_MASK | RTC_ALARM_MINUTE_MASK; 
// 设置忽略的选项 (让闹钟在每小时的xx分钟xx秒都执行)
//  rat.alarm_mask  = RTC_ALARM_DATE_MASK | RTC_ALARM_HOUR_MASK; 
// 设置忽略的选项 (让闹钟在每天的xx小时xx分钟xx秒都执行)
//  rat.alarm_mask  = RTC_ALARM_DATE_MASK; 

// 设置选择日期/周  25日/周6 23:59:58
rat.weekday_or_date = RTC_ALARM_DATE_SELECTED;
rat.alarm_day     = 0x25; // 日期
rat.alarm_hour    = 0x23; // 小时
rat.alarm_minute  = 0x59;  // 分钟
rat.alarm_second  = 0x58;  // 秒
rat.am_pm = RTC_PM;		  // AM上午，PM下午
rtc_alarm_config(RTC_ALARM0, &rat);

// NVIC -----------------------------------
nvic_irq_enable(RTC_Alarm_IRQn, 2, 2);
// 启用alarm0中断
rtc_interrupt_enable(RTC_INT_ALARM0);
// 清理alarm0标记
rtc_flag_clear(RTC_FLAG_ALRM0);
/* 启用enable RTC alarm */
rtc_alarm_enable(RTC_ALARM0);

// EXTI --------------------------------------
// 先清理EXTI_17 ALARM0标记
exti_interrupt_flag_clear(RTC_EXTI_LINE);
exti_flag_clear(RTC_EXTI_LINE);
// 初始化EXTI_17 （必须初始化）
exti_init(RTC_EXTI_LINE,EXTI_INTERRUPT,EXTI_TRIG_RISING);
exti_interrupt_enable(RTC_EXTI_LINE);

3.2.2 中断函数

#define RTC_EXTI_LINE   EXTI_17

// 闹铃中断
void RTC_Alarm_IRQHandler(void){

   // 以下判断，二选其一即可
  
  if(SET == rtc_flag_get(RTC_FLAG_ALRM0)){
    rtc_flag_clear(RTC_FLAG_ALRM0);
    exti_flag_clear(RTC_EXTI_LINE);
    printf("Alarm_1!\n");
  }
  
//  if(SET == exti_interrupt_flag_get(RTC_EXTI_LINE)){
//    exti_interrupt_flag_clear(RTC_EXTI_LINE);
//    exti_flag_clear(RTC_EXTI_LINE);
//    rtc_flag_clear(RTC_FLAG_ALRM0);
//    printf("Alarm_2!\n");
//  }
  
}

3.3.3 完整代码

#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "Usart.h"

// 十位取出左移4位 + 个位 (得到BCD数)
#define WRITE_BCD(val) 	((val / 10) << 4) + (val % 10)
// 将高4位乘以10 + 低四位 (得到10进制数)
#define READ_BCD(val) 	(val >> 4) * 10 + (val & 0x0F)


void Usart0_recv(uint8_t *data, uint32_t len) {
    printf("%s\r\n", data);
}


static void RTC_config() {
    // 电池管理加载
    rcu_periph_clock_enable(RCU_PMU);
    pmu_backup_write_enable();
    
    // 重置备份域（不重置可能导致无法设置晶振，出现不走字情况）
    /* reset backup domain */
    rcu_bkp_reset_enable();
    rcu_bkp_reset_disable();
    
    // 晶振加载
    rcu_osci_on(RCU_LXTAL);
    rcu_osci_stab_wait(RCU_LXTAL);
    rcu_rtc_clock_config(RCU_RTCSRC_LXTAL);
    // RTC功能加载
    rcu_periph_clock_enable(RCU_RTC);
    rtc_register_sync_wait();

    rtc_parameter_struct rps;
    rps.year = WRITE_BCD(23);
    rps.month = WRITE_BCD(04);
    rps.date = WRITE_BCD(20);
    rps.day_of_week = WRITE_BCD(04);
    rps.hour = WRITE_BCD(23);
    rps.minute = WRITE_BCD(59);
    rps.second = WRITE_BCD(55);
    rps.display_format = RTC_24HOUR;
    rps.am_pm = RTC_AM;
    rps.factor_asyn = 0x7F;
    rps.factor_syn = 0xFF;

    rtc_init(&rps);
}

static void RTC_read() {
    rtc_parameter_struct rps;
    rtc_current_time_get(&rps);

    uint16_t year = READ_BCD(rps.year) + 2000;
    uint8_t month = READ_BCD(rps.month);
    uint8_t date = READ_BCD(rps.date);
    uint8_t week = READ_BCD(rps.day_of_week);
    uint8_t hour = READ_BCD(rps.hour);
    uint8_t minute = READ_BCD(rps.minute);
    uint8_t second = READ_BCD(rps.second);

    printf("%d-%d-%d %d %d:%d:%d\r\n", year, month, date, week, hour, minute, second);
}

static void ALARM_config() {
    // 闹钟外部中断
    exti_flag_clear(EXTI_17);
    exti_init(EXTI_17,EXTI_INTERRUPT,EXTI_TRIG_RISING);

    // 重置闹钟
    rtc_alarm_disable(RTC_ALARM0);

    rtc_alarm_struct ras;
    ras.alarm_mask = RTC_ALARM_HOUR_MASK | RTC_ALARM_MINUTE_MASK | RTC_ALARM_SECOND_MASK;
    ras.weekday_or_date = RTC_ALARM_DATE_SELECTED;
    ras.alarm_day = 0x21;
    ras.alarm_hour = WRITE_BCD(23);
    ras.alarm_minute = WRITE_BCD(59);
    ras.alarm_second = WRITE_BCD(59);
    ras.am_pm = RTC_AM;
    rtc_alarm_config(RTC_ALARM0, &ras);

    // 中断配置
    nvic_irq_enable(RTC_Alarm_IRQn, 2, 2);
    rtc_interrupt_enable(RTC_INT_ALARM0);
    rtc_flag_clear(RTC_FLAG_ALRM0);

    rtc_alarm_enable(RTC_ALARM0);
}

void RTC_Alarm_IRQHandler() {
    if (SET == rtc_flag_get(RTC_FLAG_ALRM0)) {
        // 处理RTC闹钟中断
        printf("alarm \r\n");
    }
    rtc_flag_clear(RTC_FLAG_ALRM0);
    exti_flag_clear(EXTI_17);
}


int main(void)
{
    nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE2_SUB2);
    systick_config();
    Usart0_init();

    RTC_config();
    ALARM_config();

    while(1) {
        RTC_read();

        delay_1ms(1000);
    }
}