[零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)STM32]第十講:RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)—顯示日期和時(shí)間

ID:278743 · 發(fā)表于 2018-3-22 11:32

一、概述

1、實(shí)時(shí)時(shí)鐘定義

實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）是一個(gè)獨(dú)立的BCD定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。RTC提供一個(gè)日歷時(shí)鐘和兩個(gè)可編程鬧鐘中斷，以及一個(gè)具有中斷功能的周期性可編程喚醒標(biāo)志。RTC還包含用于管理低功耗模式的自動(dòng)喚醒單元。

兩個(gè)32位寄存器包含二進(jìn)碼十進(jìn)位格式（BCD）的秒、分鐘、小時(shí)（12或24小時(shí)制）、星期幾、日期、月份和年份。此外，還可以提供二進(jìn)制格式的亞秒值。

系統(tǒng)可以自動(dòng)將月份的天數(shù)補(bǔ)償位28、29（閏年），30和31天。并且還可以進(jìn)行夏令時(shí)的補(bǔ)償。

其他32位寄存器還包括可編程的鬧鐘亞秒、秒、分鐘、小時(shí)、星期幾和日期。此外，還可以使用數(shù)字校準(zhǔn)功能對(duì)晶振精度的偏差進(jìn)行補(bǔ)償。

上電復(fù)位后，所有RTC寄存器都會(huì)受到保護(hù)，以防止可能的非正常寫訪問。

無論器件狀態(tài)如何（運(yùn)行模式、低功耗模式或處于復(fù)位狀態(tài)），只要電源電壓保持在工作范圍內(nèi)，RTC使不會(huì)停止工作。
2、實(shí)時(shí)時(shí)鐘主要特性

RTC的主要特性如下：

包含亞秒、秒、分鐘、小時(shí)（12/24小時(shí)制）、星期幾、日期、月份和年份的日期。
軟件可編程的夏令時(shí)補(bǔ)償。
兩個(gè)具有中斷功能的可編程鬧鐘�？赏ㄟ^任意日歷字段的組合驅(qū)動(dòng)鬧鐘。
自動(dòng)喚醒單元，可周期性地生成標(biāo)志以觸發(fā)自動(dòng)喚醒中斷。
參考時(shí)鐘檢測(cè)：可使用更加精確的第二時(shí)鐘源（50Hz或60Hz）來提高日歷的精確度。
利用亞秒級(jí)移位特性與外部時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)精確同步。
可屏蔽中斷/事件：

— 鬧鐘A

— 鬧鐘B

— 喚醒中斷

— 時(shí)間戳

— 入侵檢測(cè)

數(shù)字校準(zhǔn)電路（周期性計(jì)數(shù)器調(diào)整）。

— 精度為5ppm。

— 精度為0.95ppm，在數(shù)秒鐘的校準(zhǔn)窗口中獲得。

用于時(shí)間保存的時(shí)間戳功能（1個(gè)事件）。
入侵檢測(cè)：

— 2個(gè)帶可配置過濾器和內(nèi)部上拉的入侵事件。

20個(gè)備份寄存器（80字節(jié)）。發(fā)生入侵檢測(cè)事件時(shí)，將復(fù)位備份寄存器。
復(fù)用功能輸出（RTC_OUT），可選擇以下兩個(gè)輸出之一：

— RTC_CALIB：512Hz或1Hz時(shí)鐘輸出（LSE頻率為32.768kHZ）�？赏ㄟ^將RTC_CR寄存器中的COE【23】位置1來使能此輸出。該輸出可連接到器件RTC_AF1功能。

— RTC_ALARM（鬧鐘A、鬧鐘B或喚醒）�？赏ㄟ^配置RTC_CR寄存器的OSEL【1：0】位選擇此輸出。該輸出可連接到器件RTC_AF1功能。

RTC復(fù)用功能輸入：

— RTC_TS：時(shí)間戳事件檢測(cè)。該輸入可連接到器件RTC_AF1和RTC_AF2功能。

— RTC_TAMP1：TAMPER1 事件檢測(cè)。該輸入可連接到器件RTC_AF1和RTC_AF2功能。

— RTC_TAMP2：TAMPER2 事件檢測(cè)。

— RTC_REFIN：參考時(shí)鐘輸入（通常為市電，50Hz或60Hz）。

二、硬件電路

1、時(shí)鐘源

iCore3異構(gòu)雙核心工控板采用32.768K無源晶體為系統(tǒng)提供RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘，其電路連接圖如下所示。32.768KHz外部無源晶體連接 OSC32_IN和OSC32_OUT兩引腳之間，為獲得穩(wěn)定的頻率必須加兩個(gè)電容構(gòu)成外部震蕩電路。

圖10_0 外部振蕩電路

2、備用電源

RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘在iCore3電路中具有備用電源，時(shí)刻保證時(shí)鐘通電。

圖10_1 備用電池電路

三、實(shí)驗(yàn)原理

STM32的實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）是一個(gè)獨(dú)立的定時(shí)器，有一組連續(xù)計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)器，通過軟件來對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的配置，可以提供時(shí)鐘功能，通過修改計(jì)數(shù)器的值可以調(diào)整時(shí)鐘，最終通過串口在終端顯示時(shí)間。

四、源代碼

1、主函數(shù)

/*
* Name : main
* Description : ---
* Author : ysloveivy.
*
* History
* --------------------
* Rev : 0.00
* Date : 11/23/2015
*
* create.
* --------------------
*/
int main(void)
{
int i;
RTC_TimeTypeDef rtc_time;
RTC_DateTypeDef rtc_date;
int second_bak = 0;
led.initialize();
LED_RED_ON;
rtc.initialize();
usart4.initialize(115200);
usart4.printf("\x0c"); //清屏
usart4.printf("\033[1;32;40m"); //設(shè)置字體終端為綠色
usart4.printf("\r\n\r\nhello! I am iCore3!\r\n\r\n\r\n");
while(1){
for(i = 0;i < 1000000;i++);
//讀取RTC日期和時(shí)間
RTC_GetTime(RTC_Format_BIN,&rtc_time);
RTC_GetDate(RTC_Format_BIN,&rtc_date);
//當(dāng)秒數(shù)據(jù)與備份不一致時(shí)，向終端打印時(shí)間/日期
if(second_bak != rtc_time.RTC_Seconds){
usart4.printf(" %02d:%02d:%02d ",rtc_time.RTC_Hours,rtc_time.RTC_Minutes,rtc_time.RTC_Seconds);
usart4.printf("20%02d-%02d-%02d \r",rtc_date.RTC_Year,rtc_date.RTC_Month,rtc_date.RTC_Date);\
second_bak = rtc_time.RTC_Seconds; //秒數(shù)據(jù)備份
}
}
}

復(fù)制代碼

2、RTC初始化

/*
* Name : initialize
* Description : ---
* Author : ysloveivy.
*
* History
* -------------------
* Rev : 0.00
* Date : 11/23/2015
*
* create.
* -------------------
*/
static int initialize(void)
{
//判斷讀到的備份寄存器的值與寫入的值是否一樣
if(RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0) != 0x32F2){
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);
//使能PWR時(shí)鐘
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
RCC_BackupResetCmd(ENABLE);
RCC_BackupResetCmd(DISABLE);
RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON); //LSE 開啟
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) ==RESET); //檢查指定的RCC標(biāo)志位設(shè)置與否,等待低速晶振就緒
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //設(shè)置RTC時(shí)鐘(RTCCLK),選擇LSE作為RTC時(shí)鐘
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //使能RTC時(shí)鐘
RTC_WaitForSynchro();
//等待APB1和RTC等時(shí)鐘同步
rtc_set_time(13,57,12,RTC_H12_PM); //設(shè)置時(shí)間
rtc_set_date(15,11,28,6); //設(shè)置日期
RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0, 0x32F2); //向備份寄存器中寫入數(shù)值
}
return 0;
}
/*
* Name : initialize
* Description : ---
* Author : ysloveivy.
*
* History
* -------------------
* Rev : 0.00
* Date : 11/23/2015
*
* create.
* -------------------
*/
static int rtc_set_time(unsigned char hour,unsigned char min,unsigned char sec,unsigned char ampm)
{
//設(shè)置時(shí)間
RTC_TimeTypeDef RTC_TimeTypeInitStructure;
RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours=hour;
RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes=min;
RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds=sec;
RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_H12=ampm;
RTC_SetTime(RTC_Format_BIN,&RTC_TimeTypeInitStructure);
return 0;
}

復(fù)制代碼

3、RTC配置介紹

static int initialize(void)
{
//判斷讀到的備份寄存器的值與寫入的值是否一樣
if(RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0) != 0x32F2){
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);
//使能PWR時(shí)鐘
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
RCC_BackupResetCmd(ENABLE);
RCC_BackupResetCmd(DISABLE);
RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON); //LSE 開啟
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) ==RESET); //檢查指定的RCC標(biāo)志位設(shè)置與否,等待低速晶振就緒
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //設(shè)置RTC時(shí)鐘(RTCCLK),選擇LSE作為RTC時(shí)鐘
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //使能RTC時(shí)鐘
RTC_WaitForSynchro();
//等待APB1和RTC等時(shí)鐘同步
rtc_set_time(13,57,12,RTC_H12_PM); //設(shè)置時(shí)間
rtc_set_date(15,11,28,6); //設(shè)置日期
RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0, 0x32F2); //向備份寄存器中寫入數(shù)值
}
return 0;
}
static int rtc_set_date(unsigned char year,unsigned char month,unsigned char date,unsigned char week)
{
//設(shè)置日期
RTC_DateTypeDef RTC_DateTypeInitStructure;
RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Date=date;
RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Month=month;
RTC_DateTypeInitStructure.RTC_WeekDay=week;
RTC_DateTypeInitStructure.RTC_Year=year;
RTC_SetDate(RTC_Format_BIN,&RTC_DateTypeInitStructure);
return 0;
}

復(fù)制代碼

4、結(jié)構(gòu)體介紹

/**
* @brief RTC Init structures definition
*/
typedef struct
{
uint32_t RTC_HourFormat; 指定RTC小時(shí)格式，
這個(gè)參數(shù)可以是@ref rtc_hour_format的值。
uint32_t RTC_AsynchPrediv; 指定RTC異步預(yù)分值，
此參數(shù)必須設(shè)置為低于0x7F的值。
uint32_t RTC_SynchPrediv; 指定RTC同步預(yù)分值，
此參數(shù)必須設(shè)置為低于0x7FFF的值。
}RTC_InitTypeDef;
/**
* @brief RTC Time structure definition
*/
typedef struct
{
uint8_t RTC_Hours; 指定RTC時(shí)間小時(shí)，此參數(shù)必須設(shè)置為0-12范圍內(nèi)的值。如果選擇RTC_HourFormat_12，則為0-23。該RTC_HourFormat_24被選中。
uint8_t RTC_Minutes; 指定RTC時(shí)間分鐘，
此參數(shù)必須設(shè)置為0-59范圍內(nèi)值。
uint8_t RTC_Seconds; 指定RTC時(shí)間秒，
此參數(shù)必須設(shè)置為0-59范圍內(nèi)的值。
uint8_t RTC_H12; 指定RTC AM/PM時(shí)間，
這個(gè)參數(shù)可以是@ref rtc_am_pm_definition的值。
}RTC_TimeTypeDef;
/**
* @brief RTC Date structure definition
*/
typedef struct
{
uint8_t RTC_WeekDay; 指定RTC日期工作日，這個(gè)參數(shù)可以是@refrtc_weekday_definition的值。
uint8_t RTC_Month; 指定RTC日期月(BCD格式)，這個(gè)參數(shù)可以是@ref rtc_month_date_definition的值。
uint8_t RTC_Date; 指定RTC日期，此參數(shù)必須設(shè)置為1-31范圍內(nèi)的值。
uint8_t RTC_Year; 指定RTC日期年，此參數(shù)必須設(shè)置為0-99范圍內(nèi)的值。
}RTC_DateTypeDef;
/**
* @brief RTC Alarm structure definition
*/
typedef struct
{
RTC_TimeTypeDef RTC_AlarmTime; 指定RTC警報(bào)時(shí)間成員。
uint32_t RTC_AlarmMask; 指定RTC報(bào)警面具，這個(gè)參數(shù)可以是@ref rtc_alarmmask_definition 的值。
uint32_t RTC_AlarmDateWeekDaySel; 指定RTC警報(bào)是在日期或工作日，
這個(gè)參數(shù)可以是@ref rtc_alarmdateweekday_definition的值。
uint8_t RTC_AlarmDateWeekDay; 指定RTC報(bào)警日期/工作日。
如果選擇了警報(bào)日期，則該參數(shù)。
必須設(shè)置為1-31范圍內(nèi)的值。
如果選擇了鬧鐘工作日，這個(gè)。
參數(shù)可以是@ref rtc_weekday_definition的值。
}RTC_AlarmTypeDef;

復(fù)制代碼

五、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

在終端屏幕上可以看到顯示的時(shí)間和日期（如下圖所示）。

圖10_3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象圖

六、代碼包下載

網(wǎng)盤：https://pan.baidu.com/s/1jHuZcnc

ID:275094 · 發(fā)表于 2018-12-7 09:43

學(xué)習(xí)了

ID:161151 · 發(fā)表于 2018-12-7 11:20

有可以用按鍵設(shè)置時(shí)間的例程嗎？

ID:170847 · 發(fā)表于 2019-4-18 09:40

學(xué)習(xí)了

ID:286761 · 發(fā)表于 2020-3-3 16:27

太好了，正在學(xué)習(xí)這類內(nèi)容。

ID:696424 · 發(fā)表于 2020-4-28 12:22

有仿真嗎？

ID:1117417 · 發(fā)表于 2024-4-20 03:28

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