STM32使用RTC(hal)

少年

一、RTC介绍

1.1 简介

  • 实时时钟的缩写是RTC(Real_Time Clock)。RTC 是集成电路,通常称为时钟芯片。
  • -实时时钟是一个独立的定时器。RTC模块拥有一组连续计数的计数器,在相应软件配置下,可提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期。
  • RTC模块和时钟配置系统(RCC_BDCR寄存器)处于后备区域,即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。
  • 系统复位后,对后备寄存器和RTC的访问被禁止,这是为了防止对后备区域(BKP)的意外写操作。执行以下操作将使能对后备寄存器和RTC的访问:
    ● 设置寄存器RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN位,使能电源和后备接口时钟
    ● 设置寄存器PWR_CR的DBP位,使能对后备寄存器和RTC的访问。

1.2 RTC特征

  • 可编程的预分频系数:分频系数最高为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(详见6.2.8节RTC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(详见6.1.3节)。
    ● 3个专门的可屏蔽中断:
    — 闹钟中断,用来产生一个软件可编程的闹钟中断。
    — 秒中断,用来产生一个可编程的周期性中断信号(最长可达1秒)。
    — 溢出中断,指示内部可编程计数器溢出并回转为0的状态。

1.3 RTC组成

  • APB1接口:用来和APB1总线相连。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:由一组可编程计数器组成。分两个主要模块。
    第一个是RTC预分频模块,它可以编程产生最长1秒的RTC时间基TR_CLK。如果设置了秒中断允许位,可以产生秒中断。
    第二个是32位的可编程计数器,可被初始化为当前时间。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,当匹配时候如果设置了闹钟中断允许位,可以产生闹钟中断。
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  • RTC内核完全独立于APB1接口,软件通过APB1接口对RTC相关寄存器访问。但是相关寄存器只在RTC APB1时钟进行重新同步的RTC时钟的上升沿被更新。所以软件必须先等待寄存器同步标志位(RTC_CRL的RSF位)被硬件置1才读。

二、HAL选项

板子为STM32F103C8

  • RCC配置,这个要使能外部低速时钟,SYS配置可以不用变
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  • RTC模块使能时钟源和使能日历,同时将RTC_OUT选择为no rtc output,以及把下面的中断加上
  • RTC_OUT是是否使能tamper(PC13)引脚上输出校正的秒脉冲时钟。
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  • 在parameter setting模块可以初始化时间,也可以选择在代码里初始化时间
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  • 要用串口发送信息,所以使能一个usart1STM32使用RTC(hal)
  • 项目管理模块将IDE改为keil,同时在code generator里选上生成初始化的.c代码STM32使用RTC(hal)
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三、代码部分

  • 打开keil,直接使用hal库自带的函数输出当前时间,下面是main.c函数代码,记得在target里把use microlib选上
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * <h2><center>&copy; Copyright (c) 2021 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.</center></h2>
  *
  * This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license,
  * the "License"; You may not use this file except in compliance with the
  * License. You may obtain a copy of the License at:
  *                        opensource.org/licenses/BSD-3-Clause
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "rtc.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include "stdio.h"


int fputc(int ch,FILE *f){
 uint8_t temp[1]={ch};
 HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,2);
 return ch;
}

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
RTC_DateTypeDef GetData;  //获取日期结构体

RTC_TimeTypeDef GetTime;   //获取时间结构体

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_RTC_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
				  /* Get the RTC current Time */
	  HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &GetTime, RTC_FORMAT_BIN);//获取时间
      /* Get the RTC current Date */
      HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &GetData, RTC_FORMAT_BIN);//获取日期

      /* 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);

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE|RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC;
  PeriphClkInit.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSE;
  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

  • 输出结果
    STM32使用RTC(hal)

四、总结

  • 使用的是hal库的自带函数,但对原理好像也不是一点都不懂,就是通过中断来进行计时,然后经过一系列的处理就变成看到的时间了,不过最近细剖原理的时间好像确实没有了,写到备忘录上看有时间再弄。

五、参考资料

STM32开发 – RTC详解(上)
实时时钟
【STM32】HAL库 STM32CubeMX教程十三—RTC时钟

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