文章目录

前言
一、RTC是什么？
- 1、定义
- 2、原理
二、配置项目
三、配置代码
- 1、重定向printf函数
- 2、效果(1)
- 3、添加星期
- 4、效果(2)
四、总结
五、参考资料

前言

硬件：stm32f103c8t6 核心板
软件：STM32CubeMX 6.4.0
软件：keil5 mdk
软件：野火串口调试助手

一、RTC是什么？

1、定义

RTC (Real Time Clock)：实时时钟。

RTC是个独立的定时器。RTC模块拥有一个连续计数的计数器，在相应的软件配置下，可以提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置当前时间和日期 RTC还包含用于管理低功耗模式的自动唤醒单元.

在断电情况下 RTC仍可以独立运行 只要芯片的备用电源一直供电,RTC上的时间会一直走。

1、RTC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)。但其高级指出也就在于掉电之后还可以正常运行。
2、两个 32 位寄存器包含二进码十进数格式 (BCD) 的秒、分钟、小时（ 12 或 24 小时制）、星期几、日期、月份和年份。此外，还可提供二进制格式的亚秒值。系统可以自动将月份的天数补偿为 28、29（闰年）、30 和 31 天。
3、上电复位后，所有RTC寄存器都会受到保护，以防止可能的非正常写访问。

无论器件状态如何（运行模式、低功耗模式或处于复位状态），只要电源电压保持在工作范围内，RTC使不会停止工作。

RCT特征：
● 可编程的预分频系数：分频系数高为220。
● 32位的可编程计数器，可用于较长时间段的测量。
● 2个分离的时钟：用于APB1接口的PCLK1和RTC时钟(RTC时钟的频率必须小于PCLK1时钟频率的四分之一以上)。
● 可以选择以下三种RTC的时钟源：
● HSE时钟除以128；
● LSE振荡器时钟；
● LSI振荡器时钟

● 2个独立的复位类型：
● APB1接口由系统复位；
● RTC核心(预分频器、闹钟、计数器和分频器)只能由后备域复位

● 3个专门的可屏蔽中断：

 ● 1.闹钟中断，用来产生一个软件可编程的闹钟中断。● 2.秒中断，用来产生一个可编程的周期性中断信号(长可达1秒)。● 3.溢出中断，指示内部可编程计数器溢出并回转为0的状态。

RTC时钟源：
三种不同的时钟源可被用来驱动系统时钟(SYSCLK)：

● HSI振荡器时钟
● HSE振荡器时钟
● PLL时钟

这些设备有以下2种二级时钟源：

● 40kHz低速内部RC，可以用于驱动独立看门狗和通过程序选择驱动RTC。 RTC用于从停机/待机模式下自动唤醒系统。
● 32.768kHz低速外部晶体也可用来通过程序选择驱动RTC(RTCCLK)。

2、原理

RTC原理框图

RTC时钟的框图分成 两个部分:

APB1 接口：用来和 APB1 总线相连。此单元还包含一组 16 位寄存器，可通过 APB1 总线对其进行读写操作。APB1 接口由 APB1 总线时钟驱动，用来与 APB1 总线连接。

通过APB1接口可以访问RTC的相关寄存器（预分频值，计数器值，闹钟值）。

RTC 核心接口：由一组可编程计数器组成，分成两个主要模块 。
g)

第一个模块是 RTC 的预分频模块，它可编程产生 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（RTC_CNT），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，作为一般应用，这已经是足够了的。

RTC具体流程：

RTCCLK经过RTC_DIV预分频，RTC_PRL设置预分频系数，然后得到TR_CLK时钟信号，我们一般设置其周期为1s，RTC_CNT计数器计数，假如1970设置为时间起点为0s，通过当前时间的秒数计算得到当前的时间。RTC_ALR是设置闹钟时间，RTC_CNT计数到RTC_ALR就会产生计数中断，

RTC_Second为秒中断，用于刷新时间，
RTC_Overflow是溢出中断。
RTC Alarm 控制开关机

RTC时钟选择

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).

RTC复位过程

除了RTC_PRL、RTC_ALR、RTC_CNT和RTC_DIV寄存器外，所有的系统寄存器都由系统复位或电源复位进行异步复位。
RTC_PRL、RTC_ALR、RTC_CNT和RTC_DIV寄存器仅能通过备份域复位信号复位。

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

RTC中断
秒中断：
这里时钟自带一个秒中断，每当计数加一的时候就会触发一次秒中断，。注意，这里所说的秒中断并非一定是一秒的时间，它是由RTC时钟源和分频值决定的“秒”的时间，当然也是可以做到1秒钟中断一次。我们通过往秒中断里写更新时间的函数来达到时间同步的效果

闹钟中断：
闹钟中断就是设置一个预设定的值，计数每自加多少次触发一次闹钟中断

二、配置项目

默认你已经创建了一个新项目

时钟RCC配置，将HSE和LSE均选为外部晶振模式
SYS设置，选择Serial Wire模式。
配置RTC
设置时间

初始时间为0年1月1号。修改成下面：

设置USART

时钟树设置

设置工程路径、工程名,最后导出文件。使用keil打开并进行编写。

三、配置代码

1、重定向printf函数

分别在main.c和usart.c文件添加头文件

#include "stdio.h"

keil配置允许重定向

在main.c文件中重写printf函数：

int fputc(int ch, FILE *f){HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);return ch;}

定义结构体类型用于获取数据

下面的语句指向的是hal库已经封装好了的结构体。

RTC_DateTypeDef GetData;  //获取日期结构体
RTC_TimeTypeDef GetTime;   //获取时间结构体

在while函数里添加

/* Get the RTC current Time */HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &GetTime, RTC_FORMAT_BIN);/* Get the RTC current Date */HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &GetData, RTC_FORMAT_BIN);/* Display date Format : yy/mm/dd */printf("%02d/%02d/%02d\r\n",2000 + GetData.Year, GetData.Month, GetData.Date);/* Display time Format : hh:mm:ss */printf("%02d:%02d:%02d\r\n",GetTime.Hours, GetTime.Minutes, GetTime.Seconds);printf("\r\n");HAL_Delay(1000);

编译烧录均无问题。

2、效果(1)

20221103_223213

3、添加星期

在输出年月日的语句下添加星期判断

if(GetData.WeekDay==1){printf("星期一\r\n");}else if(GetData.WeekDay==2){printf("星期二\r\n");}else if(GetData.WeekDay==3){printf("星期三\r\n");}else if(GetData.WeekDay==4){printf("星期四\r\n");}else if(GetData.WeekDay==5){printf("星期五\r\n");}else if(GetData.WeekDay==6){printf("星期六\r\n");}else if(GetData.WeekDay==7){printf("星期日\r\n");}

4、效果(2)

20221103_223612

四、总结

此次实验较为简单，在通过STMCube配置好了以后只需要我们重定向一下输出函数，然后通过定义结构体对象获取时间数据用于输出即可。

五、参考资料

https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/105741893

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