STM32 RTC 串口打印

发表于 2018-8-31 22:13

//实时时钟配置
//初始化RTC时钟,同时检测时钟是否工作正常
//BKP->DR1用于保存是否第一次配置的设置
//返回0:正常
//其他:错误代码

u8 RTC_Init(void)
{
//检查是不是第一次配置时钟
u8 temp=0;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); //使能PWR和BKP外设时钟
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能后备寄存器访问
if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x5050) //从指定的后备寄存器中读出数据:读出了与写入的指定数据不相乎
{

BKP_DeInit(); //复位备份区域
RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON); //设置外部低速晶振(LSE),使用外设低速晶振
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET) //检查指定的RCC标志位设置与否,等待低速晶振就绪
{
temp++;
delay_ms(10);
}
if(temp>=250)return 1;//初始化时钟失败,晶振有问题
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSE作为RTC时钟
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //使能RTC时钟
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_WaitForSynchro(); //等待RTC寄存器同步
RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE); //使能RTC秒中断
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_EnterConfigMode();/// 允许配置
RTC_SetPrescaler(32767); //设置RTC预分频的值
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_Set(2018,8,31,17,07,55);  //设置时间
RTC_ExitConfigMode(); //退出配置模式
BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5050); //向指定的后备寄存器中写入用户程序数据
}
else//系统继续计时
{

RTC_WaitForSynchro(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE); //使能RTC秒中断
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
}
RTC_NVIC_Config();//RCT中断分组设置
RTC_Get();//更新时间
return 0; //ok

}

发表于 2018-8-31 22:13

//RTC时钟中断
//每秒触发一次
//extern u16 tcnt;
void RTC_IRQHandler(void)
{
if (RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC) != RESET)//秒钟中断
{
RTC_Get();//更新时间
}
if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_ALR)!= RESET)//闹钟中断
{
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR); //清闹钟中断
    }
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC|RTC_IT_OW); //清闹钟中断
RTC_WaitForLastTask();
}

发表于 2018-8-31 22:15

//判断是否是闰年函数
//月份 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 11 12
//闰年 31 29 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
//非闰年 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
//输入:年份
//输出:该年份是不是闰年.1,是.0,不是
u8 Is_Leap_Year(u16 year)
{
if(year%4==0) //必须能被4整除
{
if(year%100==0)
{
if(year%400==0)return 1;//如果以00结尾,还要能被400整除
else return 0;
}else return 1;
}else return 0;
}

发表于 2018-8-31 22:15

//设置时钟
//把输入的时钟转换为秒钟
//以1970年1月1日为基准
//1970~2099年为合法年份
//返回值:0,成功;其他:错误代码.
//月份数据表
u8 const table_week[12]={0,3,3,6,1,4,6,2,5,0,3,5}; //月修正数据表
//平年的月份日期表
const u8 mon_table[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
u8 RTC_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec)
{
u16 t;
u32 seccount=0;
if(syear<1970||syear>2099)return 1;
for(t=1970;t<syear;t++) //把所有年份的秒钟相加
{
if(Is_Leap_Year(t))seccount+=31622400;//闰年的秒钟数
else seccount+=31536000;    //平年的秒钟数
}
smon-=1;
for(t=0;t<smon;t++)    //把前面月份的秒钟数相加
{
seccount+=(u32)mon_table[t]*86400;//月份秒钟数相加
if(Is_Leap_Year(syear)&&t==1)seccount+=86400;//闰年2月份增加一天的秒钟数
}
seccount+=(u32)(sday-1)*86400;//把前面日期的秒钟数相加
seccount+=(u32)hour*3600;//小时秒钟数
seccount+=(u32)min*60;    //分钟秒钟数
seccount+=sec;//最后的秒钟加上去

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); //使能PWR和BKP外设时钟
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能RTC和后备寄存器访问
RTC_SetCounter(seccount); //设置RTC计数器的值

RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_Get();
return 0;
}

发表于 2018-8-31 22:17

//得到当前的时间
//返回值:0,成功;其他:错误代码.
u8 RTC_Get(void)
{
static u16 daycnt=0;
u32 timecount=0;
u32 temp=0;
u16 temp1=0;
timecount=RTC_GetCounter();
temp=timecount/86400; //得到天数(秒钟数对应的)
if(daycnt!=temp)//超过一天了
{
daycnt=temp;
temp1=1970; //从1970年开始
while(temp>=365)
{
if(Is_Leap_Year(temp1))//是闰年
{
if(temp>=366)temp-=366;//闰年的秒钟数
else {temp1++;break;}
}
else temp-=365;    //平年
temp1++;
}
calendar.w_year=temp1;//得到年份
temp1=0;
while(temp>=28)//超过了一个月
{
if(Is_Leap_Year(calendar.w_year)&&temp1==1)//当年是不是闰年/2月份
{
if(temp>=29)temp-=29;//闰年的秒钟数
else break;
}
else
{
if(temp>=mon_table[temp1])temp-=mon_table[temp1];//平年
else break;
}
temp1++;
}
calendar.w_month=temp1+1; //得到月份
calendar.w_date=temp+1;    //得到日期
}
temp=timecount%86400;      //得到秒钟数
calendar.hour=temp/3600;      //小时
calendar.min=(temp%3600)/60; //分钟
calendar.sec=(temp%3600)%60; //秒钟
calendar.week=RTC_Get_Week(calendar.w_year,calendar.w_month,calendar.w_date);//获取星期
return 0;
}

发表于 2018-8-31 22:18

//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)
//输入参数：公历年月日
//返回值：星期号
u8 RTC_Get_Week(u16 year,u8 month,u8 day)
{
u16 temp2;
u8 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);
}

发表于 2018-8-31 22:18

h文件

//时间结构体
typedef struct
{
vu8 hour;
vu8 min;
vu8 sec;
//公历日月年周
vu16 w_year;
vu8  w_month;
vu8  w_date;
vu8  week;
}_calendar_obj;
extern _calendar_obj calendar; //日历结构体

extern u8 const mon_table[12]; //月份日期数据表
void Disp_Time(u8 x,u8 y,u8 size);//在制定位置开始显示时间
void Disp_Week(u8 x,u8 y,u8 size,u8 lang);//在指定位置显示星期
u8 RTC_Init(void);       //初始化RTC,返回0,失败;1,成功;
u8 Is_Leap_Year(u16 year);//平年,闰年判断
u8 RTC_Get(void);       //更新时间
u8 RTC_Get_Week(u16 year,u8 month,u8 day);
u8 RTC_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec);//设置时间

发表于 2018-8-31 22:20

//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//标准库需要的支持函数
struct __FILE
{
int handle;

};

FILE __stdout;
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
_sys_exit(int x)
{
x = x;
}

发表于 2018-8-31 22:20

//重定义fputc函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕
USART1->DR = (u8) ch;
return ch;
}

发表于 2018-8-31 22:20

void uart_init(u32 bound){
  //GPIO端口设置
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA时钟

//USART1_TX GPIOA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9

  //USART1_RX    GPIOA.10初始化
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10

  //Usart1 NVIC 配置
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器

//USART 初始化设置

USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式

  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);                   //使能串口1

}

发表于 2018-8-31 22:21

void USART1_IRQHandler(void)             //串口1中断服务程序
{
u8 Res;
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
OSIntEnter();
#endif
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
{
Res =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据

if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
{
if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
{
if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了
}
else //还没收到0X0D
{
if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
else
{
USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
USART_RX_STA++;
if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收
}
}
}
   }
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
OSIntExit();
#endif
}
#endif

发表于 2018-8-31 22:22

int main(void)
{
u8 t;
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 设置中断优先级分组2
delay_init();            //延时函数初始化
uart_init(9600);      //串口初始化为9600
LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口
  printf("RTC 测试实验\r\n");
while(RTC_Init()) //RTC初始化，一定要初始化成功
{
printf("RTC 初始化失败 \r\n");
delay_ms(800);
}
//显示时间
while(1)
{
if(t!=calendar.sec)
{
t=calendar.sec;
printf("%d 年 %d 月 %d 日 \r\n",calendar.w_year,calendar.w_month,calendar.w_date);
   printf("%d 时 %d 分 %d 秒 \r\n",calendar.hour,calendar.min,calendar.sec);
LED0=!LED0;
}
delay_ms(10);
};
}

发表于 2018-8-31 22:24

RTC实时时钟简介:
STM32的RTC外设,实质是一个掉电后还继续运行的定时器,从定时器的角度来看,相对于通用定时器TIM外设,它的功能十分简单,只有计时功能(也可以触发中断).但是从掉电还能继续运行来看,它是STM32中唯一一个具有这个功能功能的外设.(RTC外设的复杂之处不在于它的定时,而在于它掉电还可以继续运行的特性)
所谓掉电,是指电源Vpp断开的情况下,为了RTC外设掉电可以继续运行,必须给STM32芯片通过VBAT引脚街上锂电池.当主电源VDD有效时,由VDD给RTC外设供电.当VDD掉电后,由VBAT给RTC外设供电.无论由什么电源供电,RTC中的数据始终都保存在属于RTC的备份域中,如果主电源和VBA都掉电,那么备份域中保存的所有数据都将丢失.(备份域除了RTC模块的寄存器,还有42个16位的寄存器可以在VDD掉电的情况下保存用户程序的数序,系统复位或电源复位时,这些数据也不会被复位).

发表于 2018-8-31 22:25

从RTC的定时器特性来说,它是一个32位的计数器,只能向上计数.他使用的时钟源有三种,分别为:
1,高速外部时钟的128分频:HSE/128;
2,低速内部时钟LSI;
3,低速外部时钟LSE;
使用HSE分频时钟或者LSI的时候,在主电源VDD掉电的情况下,这两个时钟来源都会受到影响,因此没法保证RTC正常工作.所以RTC一般都时钟低速外部时钟LSE,频率为实时时钟模块中常用的32.768KHz,因为32768 = 2^15,分频容易实现,所以被广泛应用到RTC模块.(在主电源VDD有效的情况下(待机),RTC还可以配置闹钟事件使STM32退出待机模式).

发表于 2018-8-31 22:26

RTC工作过程:

发表于 2018-8-31 22:27

RTC架构:
图中浅灰色的部分都是属于备份域的,在VDD掉电时可在VBAT的驱动下继续运行.这部分仅包括RTC的分频器,计数器,和闹钟控制器.若VDD电源有效,RTC可以触发RTC_Second(秒中断)、RTC_Overflow(溢出事件)和RTC_Alarm(闹钟中断).从结构图可以看到到,其中的定时器溢出事件无法被配置为中断.如果STM32原本处于待机状态,可由闹钟事件或WKUP事件(外部唤醒事件,属于EXTI模块,不属于RTC)使它退出待机模式.闹钟事件是在计数器RTC_CNT的值等于闹钟寄存器RTC_ALR的值时触发的.
因为RTC的寄存器是属于备份域,所以它的所有寄存器都是16位的.它的计数RTC_CNT的32位由RTC_CNTL和RTC_CNTH两个寄存器组成,分别保存计数值的低16位和高16位.在配置RTC模块的时钟时,把输入的32768Hz的RTCCLK进行32768分频得到实际驱动计数器的时钟TR_CLK = RTCCLK/37768 = 1Hz,计时周期为1秒,计时器在TR_CLK的驱动下计数,即每秒计数器RTC_CNT的值加1(常用)

发表于 2018-8-31 22:27

由于备份域的存在,使得RTC核具有了完全独立于APB1接口的特性,也因此对RTC寄存器的访问要遵守一定的规则.
系统复位后,禁止访问后备寄存器和RCT,防止对后卫区域(BKP)的意外写操作.(执行以下操作使能对后备寄存器好RTC的访问):
1,设置RCC_APB1ENR寄存器的PWREN和BKPEN位来使能电源和后备接口时钟.
2,设置PWR_CR寄存器的DBP位使能对后备寄存器和RTC的访问.
设置为可访问后,在第一次通过APB1接口访问RTC时,必须等待APB1与RTC外设同步,确保被读取出来的RTC寄存器值是正确的,如果在同步之后,一直没有关闭APB1的RTC外设接口,就不需要再次同步了.
如果内核要对RTC寄存器进行任何的写操作,在内核发出写指令后,RTC模块在3个RTCCLK时钟之后,才开始正式的写RTC寄存器操作.我们知道RTCCLK的频率比内核主频低得多,所以必须要检查RTC关闭操作标志位RTOFF当这个标志被置1时,写操作才正式完成.
(以上操作在STM32库里面都有库函数,不需要具体的查阅寄存器~~~~)

发表于 2018-8-31 22:28

UNIX时间戳:
假如从现在起,把计数器RTC_CNT的计数值置0,然后每秒加1,RTC_CNT什么时候会溢出? RTC_CNT是一个32位寄存器,可存储的最大值为(2^32-1),这样的话就是在2^32秒之后溢出,大概换算为:
Time = 2^32/365/24/60/60大约等于136年
假如某个时刻读取到计数器的数值为X = 60*60*24*2(2天),又知道计数器是在2016年1月1日的0时0分0秒置0的,那么根据计数器的这个相对时间数值,可以计算得到这个时刻是2016年1月3日的0时0分0秒了,而计数器会在(2016+136)年左右溢出.(如果我们穿越回到2016年1月1日,如果还在使用这个计数器提供事件的话就会出问题啦.).
定时器被置0的这个事件被称为计时元年,相对计时元年经过的秒数称为时间戳.

发表于 2018-8-31 22:30

PS:
大多数操作系统都是利用时间戳和计时元年来计算当前时间的,而这个时间戳和计时元年大家都取了同一个标准——UNIX时间戳和UNIX计时元年.UNIX 计时元年被设置为格林威治时间1970年1月1日0时0分0秒,大概是为了纪念UNIX的诞生吧.而UNIX时间戳即为当前时间相对于UNIX计时元年经过的秒数.在这个计时系统中,使用的是有符号的32位整型变量来保存UNIX时间戳的,即实际可用计数位数比我们上面例子中的少了一位,少了这一位,UNIX 计时元年也相对提前了,这个计时方法在2038年1月19日03时14分07秒将会发生溢出.这个时间离我们并不远,UNIX时间戳被广泛应用到各种系统中,溢出可能会导致系统发生严重错误,差不多到这个时候,记得注意这个问题呀.

发表于 2018-8-31 22:30

实例分析:
利用RTC提供北京时间:
RTC外设这个连续计数的计数器,在相应软件配置下,可提供时钟日历的功能,修改计数器的值则可以重新设置系统当前的时间和日期.而由于它的时钟配置系统(RCC_BDCR 寄存器)是在备份域,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,利用它,可以实现实时时钟的功能.

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