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STM32_RTC君

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原帖链接:https://www.cnblogs.com/alvis-jing/p/3709049.html


        五一假期已过,大家是否还像五一五二五三那样快乐呢??答案就交给你们自己寻找了哈、、说到五一、、就从五一开始的那一刻起、、就开始计时着、、到五一假期结束、、呵呵、、在这里,智商和情商比我高的人估计又猜到我要说什么了、、关于日期,关于时间、STM32也提供了强大的RTC模块、、至于RTC模块到底是哪三个英文单词的缩写,我就不说了、好了,言归正传、这个语气、请大家想想周星驰唐伯虎点秋香当中华安与对穿王的对白:我俩、、、言归正传:
       在这里、先别急,咱们来看看一般的RTC模块(芯片):
   1、 描述:RTC芯片是一种能提供日历(年月日)/时钟(时分秒)、数据存储等功能的专用集成电路;
   2、应用环境:通常使用后备电池,以保证其在系统掉电的情况下运行;
                      其时钟源由外部32.768KHz晶振提供,可以实现闹钟功能。
   3、作用:应用于某些系统的时钟信号源和参数设置的存储电路。
                RTC具有计时准确、耗电低和体积小等特点,特别是在各种嵌入式系统中用于记录事件发生的时间和相关信息, 如通信工程、电力自动化、工业控制等领域。
   再来看看STM32中RTC有哪些区别呢(概述,具体分析请别急哈、):
   1、不具有提供日历/时钟功能;
   2、能够提供一个精确的秒周期信号:配置RTCCLK以及RTC_DIV,使得预分频器产生频率为1秒的秒脉冲(TR_CLK),作为RTC的时钟基准。
   3、具有闹钟功能。
   4:特点:(1)保护寄存器---防止误操作(请注意这一点哈,非常关键)
                (2)3个事件/中断源:秒、溢出、闹钟(连外部中断线17上,用于将MCU从停止模式唤醒)
                (3)RTC内核和时钟的设置位于备份区域(也请注意这一点哈,因为要使RTC能**,就靠它了):
                        有独立的VBAT供电;
                        只能由备份区域复位才能将其复位;
                        从待机模式唤醒后,RTC的设置仍被保留。
     啊哈、、以上摘自STM3210X+其余模块培训资料、、在这里摆出来就是为了给大家有一个比较全面的认识先、、莫告我盗版哈、、好了、、接下来,来看看时钟吧、、
   翻开“葵花宝典”第STM32篇之RTC参考手册可以看出:可以选择以下三种RTC的时钟源:(直接看图哈)这下就不说是美丽的涂鸦了、、、
  
在这里,我们选择独立的32.768KHz晶振(LSE)来作为外部时钟源、提前说下:只要在RTC的预分频转载寄存器中写入0x7fff(也就是32767),就可以产生以秒为单位的信号了、、

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沙发
waveforms|  楼主 | 2019-4-18 16:02 | 只看该作者
接下来,我们来看看参考手册里的一段话:(RTC核心)由一组可编程计数器组成,分成两个主要模块。

第一个模块是RTC的预分频模块,它可编程产生最长为1秒的RTC时间基准TR_CLK。RTC的预分频模块包含了一个20位的可编程分频器(RTC预分频器)。如果在RTC_CR寄存器中设置了相应的允许位,则在每个TR_CLK周期中RTC产生一个中断(秒中断)。

第二个模块是一个32位的可编程计数器,可被初始化为当前的系统时间。系统时间按TR_CLK周期累加并与存储在RTC_ALR寄存器中的可编程时间相比较,如果RTC_CR控制寄存器中设置了相应允许位,比较匹配时将产生一个闹钟中断。

    接下来请容许我介绍下几位“大神”:

   

     从红色区域我们可以看出我们这里要实现以秒为单位的计时,就要设置RTC_CRH的最低位为1;

接下来请看(请注意红色区域,再对照前面红色字体的标注):




还有几个寄存器在此就不做具体介绍了,大家可以参考中文手册,在此仅列出:

     RTC预分频装载寄存器(RTC_PRLH/RTC_PRLL)

     RTC计数器寄存器 (RTC_CNTH / RTC_CNTL)

     注:因为RTC是由独立的时钟源提供,不挂载在ABP桥上,但是,奇怪的是;软件又是通过ABP1桥来访问RTC的寄存器,由于可读寄存器只在RTC ABP1桥时钟进行同步的RTC时钟上升沿被更新,可读标志位也是这样,这就涉及到一个概念:同步,假如ABP1被刚刚开启,在第一次的寄存器更新之前,从ABP1桥上读取的RTC的寄存器就有可能被破坏了,为了避免此种情况的发生,在读取寄存器的时候一定要等待他们同步、、至于如何操作、、请看上图寄存器的红色标记

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板凳
waveforms|  楼主 | 2019-4-18 16:03 | 只看该作者
    好了、、人需要**、、否则失忆了,对彼此都不是一件好事、、当然、RTC也一样、、你不希望RTC在系统复位或者一些意外后而是RTC失效、、所以、、RTC也要有**的功能、至于如何**呢?STM32也为我们提供了BKP模块:翻开“葵花宝典”第STM32篇之BKP备份寄存器有这么一段描述:

备份寄存器是42个16位的寄存器,可用来存储84个字节的用户应用程序数据。他们处在备份域里,当VDD电源被切断,他们仍然由VBAT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。

  所以,我们在这就要开启BKP的时钟、、

  然而、、事情并不是那么的简单、、在这里、、仅仅打开BKP的时钟还不够、、因为某种特殊原因、、请看



因为系统复位后,RTC和后备寄存器处于被保护状态以防意外写入、、所以在此也要打开PWR的时钟,在这里,我们需要取消保护,向后备寄存器写入一个字节0x5050或者0x0505都行,以标注时钟已经配置过了、、到时检查这个字节来决定是否要重新配置、、

而BKP PWR时钟都是挂载在ABP1桥上的:



那我们要怎么来操作呢:请看代码注释:
u8 RTC_Init(void)
{
   //检查是不是第一次配置时钟
    u8 temp=0;
   
     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同,这时候需要初始化
     {
      //1/通过使能PER和BKP外设时钟来打开电源盒后备接口的时钟使其能对后备寄存器和RTC的访问
   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); //使能时钟
   PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);    //取消备份域写保护13          //2/复位备份域,开启外部低速振荡器
         /* Reset the BKP registers */ BKP_DeInit();
         /* Enable the HSE */ RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);
         
  while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET)//等待低速时钟准备就绪,在选择时钟前一定要等待时钟就绪、、否则、后果严重
         {
        temp++;
             delay_ms(10);
     }
         if(temp >= 250)
         {
        return 1;
     }         
         //3/选择时钟和使能时钟
         /* Select the LSE as RTC clock source */RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);
         /* Enable the RTC clock */RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);
         RTC_WaitForLastTask();    //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成。注:一定要等写操作完成
         RTC_WaitForSynchro();        //等待RTC寄存器同步
         
         RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);        //使能秒中断
         
         RTC_WaitForLastTask();    //等待最近一次对RTC的写操作完成
         RTC_EnterConfigMode();/// 允许配置   
         
         RTC_SetPrescaler(32767); //设置RTC的预分频值
         
         RTC_WaitForLastTask();    //等待最近一次对RTC写操作的完成
         
         RTC_Set(2014,5,4,12,0,5);  //设置时间
         
       RTC_ExitConfigMode(); //退出配置
        
     BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5050);    // 向指定的后备域写入一字节        

    }
        else //否则,系统继续计时
        {
         RTC_WaitForSynchro();   
          RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);    //开启秒中断
          RTC_WaitForLastTask();   
    }
        RTC_NVIC_Config();
        RTC_Get();//更新时间
        return 0;
}

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地板
waveforms|  楼主 | 2019-4-18 16:05 | 只看该作者
可以看出、、如果我们要配置下一次,一定要等待上次对RTC的操作是否完成,如果没有,就必须等待上次结束才能开始下一次的操作、、同时,如果要对相关的寄存器进行写操作。、一定要进入配置,配置完之后记得退出配置//..

     接下来,给中秒中断的中断服务函数,相信大家也比较清楚了:

void RTC_IRQHandler(void)
{         
    if (RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC) != RESET)
    {                           
        RTC_Get();
     }
    if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_ALR)!= RESET)
    {
        RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR);      
      }                                                   
    RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC|RTC_IT_OW);        
    RTC_WaitForLastTask();                                                   
}

注:对于相关的库函数,由于篇幅的原因,在此就不仔细列出来了、请大家谅解、、大家可以参照固件库、、

在这里给出战舰原子的时间算法程序:就不细讲了、、大家好好研究、、说实话、、我也有些不太懂、所以请大家多多交流:
//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
//平年   31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
u8 Is_Leap_Year(u16 year)
{              
    if(year%4==0) //
    {
        if(year%100==0)
        {
            if(year%400==0)return 1;
            else return 0;   
        }else return 1;   
    }else return 0;   
}   
//设置时钟//时钟=》秒//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(我不清楚是怎么来的)  
//这里 const 表示这个数组里的值不允许改变   
//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;//闰年的秒数
        else seccount+=31536000;              //否则为平年
    }
    smon-=1;
    for(t=0;t<smon;t++)       //把前面的月份的秒数相加
    {
        seccount+=(u32)mon_table[t]*86400;//月份秒数相加
        if(Is_Leap_Year(syear)&&t==1)seccount+=86400;//闰年2月份增加一条的秒数
    }
    seccount+=(u32)(sday-1)*86400;//把前面日期的秒数相加
    seccount+=(u32)hour*3600;//小时
    seccount+=(u32)min*60;     //分钟
    seccount+=sec;//总秒数
   
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);     
    PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);   
   
    RTC_SetCounter(seccount);   
   
    RTC_WaitForLastTask();   //注意、、此时也要等待、、
    return 0;        
   
}
//返回当前的时间
u8 RTC_Get(void)
{
    static u16 daycnt=0;
    u32 timecount=0;
    u32 temp=0;
    u16 temp1=0;      
    timecount=RTC_GetCounter();     
     temp=timecount/86400;
    if(daycnt!=temp)
    {      
        daycnt=temp;
        temp1=1970;   
        while(temp>=365)
        {                 
            if(Is_Leap_Year(temp1))
            {
                if(temp>=366)temp-=366;
                else {temp1++;break;}  
            }
            else temp-=365;   
            temp1++;  
        }   
        calendar.w_year=temp1;
        temp1=0;
        while(temp>=28)
        {
            if(Is_Leap_Year(calendar.w_year)&&temp1==1)
            {
                if(temp>=29)temp-=29;
                else break;
            }
            else
            {
                if(temp>=mon_table[temp1])temp-=mon_table[temp1];//ƽÄê
                else break;
            }
            temp1++;  
        }
        calendar.w_month=temp1+1;   
        calendar.w_date=temp+1;     
    }
    temp=timecount%86400;            
    calendar.hour=temp/3600;      
    calendar.min=(temp%3600)/60;   
    calendar.sec=(temp%3600)%60;   
    calendar.week=RTC_Get_Week(calendar.w_year,calendar.w_month,calendar.w_date);
    return 0;
}     
//获得是星期几 为了帮助理解,在原子论坛里找出一份,(别告我侵权哈,我在这里引用哈)           
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;
    temp2=yearL+yearL/4;   
    temp2=temp2%7;
    temp2=temp2+day+table_week[month-1];
    if (yearL%4==0&&month<3)temp2--;
    return(temp2%7);
}

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waveforms|  楼主 | 2019-4-18 16:05 | 只看该作者
有时候,想知道公元某年某月某日是星期几,可以用下面的公式算出来:                


     这里的方括号表示只取商的整数部分。式中:
  x:这一年是公元多少年。

  y:这一天是这一年的第几天。

  s:星期几。不过要先除以7,再取余数。没有余数是星期日,余数是1、2、3、4、5、6,

    分别是星期一、星期二、星期三、星期四、星期五、星期六。

比如,今年国庆节(2010年10月1日)是星期几?

  x=2010。

  y=31+28+31+30+31+30+31+31+30+1=31×5+30×3+28+1=274。

  s=2010-1+502-20+5+274=2770,2770÷7余5。

所以,今年国庆节是星期五。

如果,你只想知道这个公式怎样用,到这儿就可以了。而要想知道这个公式的道理是什么,那可就说来话长了。

“星期制”是公元321年3月7日,古罗马皇帝君士坦丁宣布开始实行的,并且规定这一天为星期一。实际上,就是把公元元年元旦(公元1年1月1日)规定为星期一。(相当于公式中的x=1,y=1,所以s=1。)

通常1年有365天,365÷7=52……1,就是说比52个星期多1天。所以,同一个日期,下一年是星期几,就要比上一年向后推1天。比如,上一年元旦是星期三,下一年元旦就是星期四。

“通常,每过1年,同一日期是星期几就要向后推1天”,是理解这个公式的关键。

要想知道某年某月某日是星期几,首先,要知道这一年元旦以公元元年元旦是星期一为起点,已经把星期几向后推了多少天,还要知道这一天是这一年的第几天。而要知道这一年元旦已经把星期几向后推了多少天,可以从公元元年到这一年已经过了多少年算起,先按1年向后推1天计算,再根据闰年的规定进行调整。

闰年的规定是:年份是4的倍数的一般都是闰年,其中,年份是整百数的一般不是闰年,只有年份是400的倍数的才是闰年。

现在,可以解释公式中各部分的含义了。




  这样一来,s就是在公元元年元旦是星期一的基础上,需要把这一天是星期几向后推的总天数。所以,s除以7取余数,就能说明这一天是星期几。(摘抄,敬请谅解哈)



   到这里、、也接近尾声了、、看了一下时间、、呵呵、、又忘了睡觉了、、待会还要上课、、好吧、、篇幅有点多、、希望大家耐心的看完、、相信看到前面一句话,也算是差不多看完了、、希望能对你们和以后的我有一个很好的理解上的帮助、、有写得不对的地方希望能告诉我、、旁观者清嘛、、谢谢大家、、五一过后、、大家仍需努力、、为生活而奋斗、、、

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wangjiahao88| | 2019-4-18 16:53 | 只看该作者
这个RTC精准吗?

如果收到了干扰,那岂不会在运行的时候,一下子时间就错乱了?

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wangjiahao88| | 2019-4-18 16:54 | 只看该作者
需不需实时的将RTC数据写入到铁电然后各几秒以后做个对比?

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磨砂| | 2019-5-9 11:38 | 只看该作者
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八层楼| | 2019-5-9 12:43 | 只看该作者
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观海| | 2019-5-9 12:48 | 只看该作者
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heimaojingzhang| | 2019-5-9 13:02 | 只看该作者
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keaibukelian| | 2019-5-9 13:08 | 只看该作者
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labasi| | 2019-5-9 13:13 | 只看该作者
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paotangsan| | 2019-5-9 13:30 | 只看该作者
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renzheshengui| | 2019-5-9 13:47 | 只看该作者
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wakayi| | 2019-5-9 13:53 | 只看该作者
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