STM32G4之RTC实时时钟

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前言


# 一、RTC介绍

STM32 的 RTC 外设(Real Time Clock)实质是一个掉电后还继续运行的定时器。STM32G4 的 RTC,是一个独立的 BCD 定时器/计数器。 RTC 提供一个日历时钟(包含年月日时分秒信息)、两个可编程闹钟(ALARM A 和 ALARM B)中断,以及一个具有中断功能的周期性可编程唤醒标志。 RTC 还包含用于管理低功耗模 式的自动唤醒单元

从定时器的角度来说,相对于通用定时器 TIM 外设,它十分简单,只有很纯粹的计时和触发中断的功能;但从掉电还继续运行的角度来说,它却是 STM32 中唯一一个具有如此强大功能的外设。所以 RTC 外设的复杂之处并不在于它的定时功能,而在于它掉电还继续运行的特性

以上所说的掉电,是指主电源 VDD 断开的情况,为了 RTC 外设掉电继续运行,必须接上锂电池给 STM32 的 RTC、备份发卡通过 VBAT 引脚供电

当主电源 VDD 有效时,由VDD给 RTC 外设供电; 而当 VDD掉电后,由 VBAT给 RTC 外设供电。但无论由什么电源供电,== RTC 中的数据都保存在属于 RTC 的备份域中,若主电源 VDD和 VBAT都掉电,那么备份域中保存的所有数据将丢失==。

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据,系统复位或电源复位时,这些数据也不会被复位

STM32G4之RTC实时时钟

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。它使用的时钟源有三种,分别为高速外部时钟的, 低速内部时钟 LSI 以及低速外部时钟 LSE

这里使用的高速外部时钟HSE32分频得到750khz,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

由于 RTC_CNT 是 32 位寄存器,可存储的最大值为(232-1),即这样计时的话,在 232秒后溢出,即它将在今后的 136 年时溢出:
N = 232/365/24/60/60 ≈136 年

STM32G4之RTC实时时钟

时钟分频来自HSE32分频得到750khz,然后经过7位异步分频(125)和15位同步分频(6000),得到ck_spre(一般要使这个值为1hz), ck_spre 即可用于更新日历时间等信息

日历时间(RTC_TR)和日期(RTC_DR)寄存器两个 32 位寄存器包含二进码/B十进数格式 (BCD) 的秒、分钟、小时(12 或24 小时制)、星期、日期、月份和年份。此外,还可提供二进制格式的亚秒值

可以读取 RTC_TR 和 RTC_DR 来得到当前时间和日期信息,不过需要注意的是:时间和日期都是以 BCD 码的格式存储的,读出来要转换一下,才可以得到十进制的数据,在读的时侯,以二进制格式读出来的数据可以直接使用。

STM32G4 提供两个可编程闹钟:闹钟 A(ALARM_A)和闹钟 B(ALARM_B)。通过 RTC_CR寄存器的 ALRAE 和 ALRBE 位置 1 来使能可编程闹钟功能。当日历的亚秒、秒、分、小时、日期分别与闹钟寄存器 RTC_ALRMASSR/RTC_ALRMAR 和 RTC_ALRMBSSR/RTC_ALRMBR中的值匹配时,则可以产生闹钟(需要适当配置)

小结:
RTC配置一般步骤:

① 使能PWR和BKP时钟
② 使能后备寄存器访问
③ 配置RTC时钟源,使能RTC时钟:
如果使用LSE,要打开LSE:RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);
④ 设置RTC预分频系数
⑤ 设置时间
⑥开启相关中断(如果需要)
⑦编写中断服务函数
⑧部分操作要等待写操作完成和同步。

二、STM32CubeMX配置

(1)RTC使能时钟源和日历
STM32G4之RTC实时时钟
(2)配置时钟来源,选择外部时钟HSE,经32分频,得到750Khz

STM32G4之RTC实时时钟
(3)设置分频和时间
STM32G4之RTC实时时钟

注意,一定要选择好两次分频的系数,使经过两次分频后的时钟频率为1hz

750 000 / 125 / 6000 = 1

三、部分源码

RTC_TimeTypeDef  H_S_M_Time; // 时间结构体
RTC_DateTypeDef  Y_M_D_Data; // 日期结构体

// 获取日期和时间必须同时使用,注意这里的编码方式选择二进制,可以直接使用
	// 若选择BCD编码,需要自己处理数据
	HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &H_S_M_Time,RTC_FORMAT_BIN);
	HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &Y_M_D_Data,RTC_FORMAT_BIN);
	sprintf((char *)Lcd_Display_String,"TIME:%2d-%2d-%2d",H_S_M_Time.Hours,H_S_M_Time.Minutes,H_S_M_Time.Seconds);
	LCD_DisplayStringLine(Line0, Lcd_Display_String);

总结

提示:这里对文章进行总结:

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