文章目录
- RTC实时时钟
- 一、RTC简介
- 二、RTC框图
- 三、RTC基本结构
- 四、RTC操作注意事项
- 五、RTC函数
- 六、配置RTC
- MyRTC.c
- 七、示例：实时时钟
- ①、main.c
- ②、MyRTC.c
- ③、MyRTC.h
RTC实时时钟
一、RTC简介
RTC（
Real Time Clock）实时时钟RTC是一个独立的定时器，可为系统提供时钟和日历的功能
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32位的可编程计数器，可对应Unix时间戳的秒计数器
20位的可编程预分频器，可适配不同频率的输入时钟（产生稳定的1Hz的时钟）
可选择三种RTC时钟源：
- （高速外部时钟信号）HSE时钟除以128（通常为8MHz/128）
- 主要作为系统时钟
- （低速外部时钟信号）LSE振荡器时钟（通常为32.768KHz）
- 主要用于RTC时钟，可由VBAT供电
- 2 15 = 32768 2^{15}=32768 215=32768 则使用15位的计数器，计数值从0~32767，自然溢出即可产生
1Hz的时钟信号- （低速内部时钟信号）LSI振荡器时钟（40KHz）
- 主要作为看门狗时钟
二、RTC框图
RTC寄存器由RTCCLK寄存器驱动
- 灰色区域在主电源掉电之后可由VBAT供电
RTC_PRL预分频装载寄存器，用来保存RTC预分频器的周期计数值（写入R则是R+1分频）RTC_DIV预分频器余数寄存器
- 每来一个脉冲，计数值-1；自减到0时，再来一个脉冲，则会产生一个溢出信号（
TR_CLK）；同时DIV从PRL获取一个重装值，再继续自减- 该溢出信号即为所需的1Hz时钟
RTC_CNT（秒计数器）相当于Unix时间戳，再利用<time.h>库函数即可计算出时间RTC_ALR设置闹钟
- 当
RTC_ALR=RTC_CNT时，则会产生RTC_Alarm闹钟信号通往NVIC中断控制器
三、RTC基本结构
四、RTC操作注意事项
使能对BKP（备份寄存器）和RTC的访问：
需要设置
RCC_APB1ENR寄存器的PWREN和BKPEN位，以**
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);需要设置
PWR_CR寄存器的DBP位，以使能对BKP和RTC的访问
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);等待寄存器同步标志位被置位：
如果在读取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
while (!(RTC->CRL & RTC_CRL_RSF)); // 等待寄存器同步标志位被置位这是因为在APB1接口禁止状态下，寄存器的值可能不一致，需要等待同步标志位被置位以确保寄存器值的一致性
进入配置模式：
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（预分频器）、RTC_CNT（计数器）、RTC_ALR（闹钟寄存器）等寄存器
RTC->CRL |= RTC_CRL_CNF; // 设置配置模式位 while (!(RTC->CRL & RTC_CRL_CNF)); // 等待配置模式位被硬件清除写操作的时序要求：等待前一次写操作结束
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。这是因为RTC寄存器在更新过程中是不允许写入的，必须等待更新完成（即RTOFF位被置位）后才能进行下一次写操作
while (!(RTC->CR & RTC_CR_RTOFF)); // 等待上一次写操作完成 RTC->CNT = new_value; // 写入新的值
五、RTC函数
// 配置RTC中断
void RTC_ITConfig(uint16_t RTC_IT, FunctionalState NewState);
// 进入RTC配置模式
void RTC_EnterConfigMode(void);
// 退出RTC配置模式
void RTC_ExitConfigMode(void);
// 获取RTC计数器CNT的值
uint32_t RTC_GetCounter(void);
// 设置RTC计数器CNT的值
void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue);
// 设置RTC预分频值（写入PRL重装寄存器中）
void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue);
// 设置RTC闹钟值ALR
void RTC_SetAlarm(uint32_t AlarmValue);
// 获取RTC分频值（获取余数寄存器RTC_DIV的值）
uint32_t RTC_GetDivider(void);
// 等待RTC上一个任务完成
void RTC_WaitForLastTask(void);
// 等待RTC同步（等待RSF【寄存器同步标志】置1）
void RTC_WaitForSynchro(void);
// 获取RTC标志位状态
FlagStatus RTC_GetFlagStatus(uint16_t RTC_FLAG);
// 清除RTC标志位
void RTC_ClearFlag(uint16_t RTC_FLAG);
// 获取RTC中断状态
ITStatus RTC_GetITStatus(uint16_t RTC_IT);
// 清除RTC中断待处理位
void RTC_ClearITPendingBit(uint16_t RTC_IT);
六、配置RTC
开启电源（
PWR）和备份寄存器（BKP）时钟
//开启电源（PWR）和备份寄存器（BKP）时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);使能对
BKP和RTC的访问
//使能对BKP和RTC的访问 PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);开启
LSE（外部低速时钟）时钟（RCC模块中）配置
RTCCLK数据选择器，指定LSE为RTCCLK的时钟源（RCC模块中）等待：
- 前一次写操作结束
- 等待寄存器同步标志位被置位
配置
PRL重装寄存器配置
CNT选配闹钟和中断
MyRTC.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
void MyRTC_Init(void)
{
//开启电源（PWR）和备份寄存器（BKP）时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//使能对BKP和RTC的访问
RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//开启LSE时钟
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == !SET);//等待LSE启动完成
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);//指定LSE为RTC的时钟源
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);//使能RTCCLK的时钟
RTC_WaitForLastTask();//等待RTC上一个任务完成
RTC_WaitForSynchro();//等待RTC同步
RTC_SetPrescaler(32768 - 1);//(0~32767所以要减1)配置预分频器的值（32.768kHz/32768 = 1）
RTC_WaitForSynchro();//写入寄存器时都需要等待RTC同步
RTC_SetCounter(1735660800);//配置计数器CNT的值（时间戳）【2025-01-1 0:0:00】
RTC_WaitForSynchro();//等待RTC同步
}
七、示例：实时时钟
①、main.c
#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: - -");
OLED_ShowString(2,1,"Time: : :");
OLED_ShowString(3,1,"CNT :");
OLED_ShowString(4,6,"DIV:");
OLED_ShowHexNum(4,1, BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1), 4);
struct tm* DATA;
while(1)
{
DATA = MyRTC_Get_Time();
OLED_ShowNum(1,6, DATA->tm_year + 1900,4);//年
OLED_ShowNum(1,11,DATA->tm_mon + 1,2); //月
OLED_ShowNum(1,14,DATA->tm_mday,2); //日
OLED_ShowNum(2,6, DATA->tm_hour,2); //时
OLED_ShowNum(2,9, DATA->tm_min ,2); //分
OLED_ShowNum(2,12,DATA->tm_sec ,2); //秒
OLED_ShowNum(3,6,RTC_GetCounter(),10);
OLED_ShowNum(4,10,RTC_GetDivider(),6);
}
}
②、MyRTC.c
可通过设置Timestamp时间戳变量来设置系统时间
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "MyRTC.h"
#define TIME_ZONE_OFFSET (8 * 60 * 60)// 东八区时区偏移量（秒）
time_t Timestamp = 1735660780;//所设置时间的时间戳
void MyRTC_Init(void)
{
//开启电源（PWR）和备份寄存器（BKP）时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//使能对BKP和RTC的访问
//加上if_else是为了防止重复初始化和时间重置
if(BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x1212)
{
RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//开启LSE时钟
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) != SET);//等待LSE启动完成
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);//指定LSE为RTC的时钟源
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);//使能RTCCLK的时钟
RTC_WaitForSynchro();//等待RTC同步
RTC_WaitForLastTask();//等待RTC上一个任务完成
RTC_SetPrescaler(32768 - 1);//(0~32767所以要减1)配置预分频器的值（32.768kHz/32768 = 1）
RTC_WaitForLastTask();//每一次写入操作都需要等待RTC上一个任务完成
// RTC_SetCounter(1735660800);//配置计数器CNT的值（时间戳）【2025-01-1 0:0:00】
// RTC_WaitForLastTask();//等待RTC上一个任务完成
MyRTC_Set_Time();
//在备份寄存器写入自己规定的标志位，用于判断RTC是不是第一次执行配置
BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0x1212);
}
else
{
RTC_WaitForSynchro();//等待RTC同步
RTC_WaitForLastTask();//等待RTC上一个任务完成
}
}
void MyRTC_Set_Time(void)//设置时间
{
RTC_SetCounter(Timestamp);//配置计数器CNT的值（时间戳）
RTC_WaitForSynchro();//等待RTC同步
}
struct tm* MyRTC_Get_Time(void)//获取时间
{
time_t time_cnt;
time_cnt = RTC_GetCounter() + TIME_ZONE_OFFSET;//东八区 加上8天（即8*60*60秒）
struct tm* Temp;
Temp = localtime(&time_cnt);
return Temp;
}
③、MyRTC.h
#ifndef __MYRTC_H__
#define __MYRTC_H__
#include "stdint.h"
#include <time.h>
extern time_t Timestamp;//所设置时间的时间戳
void MyRTC_Init(void);
void MyRTC_Set_Time(void);//设置时间
struct tm* MyRTC_Get_Time(void);//获取时间
#endif
