1、RTC时钟简介

STM32的实时时钟（RTC）是一个独立的定时器，在相应软件配置下，可提供时钟日历的功能。详细资料请参考ALIENTEK的官方文档——《STM32F1开发指南（精英版-库函数版）》，以下为博主摘录要点：

RTC模块和时钟配置系统(RCC_BDCR寄存器)在后备区域，系统复位后，会自动禁止访问后备寄存器和RTC ，所以在要设置时间之前，先要取消备份区域（BKP）的写保护RTC内核完全独立于RTC APB1接口，而软件是通过APB1接口访问RTC的预分频值、计数器值和闹钟值，因此需要等待时钟同步，寄存器同步标志位（RSF）会硬件置1RTC相关寄存器包括：控制寄存器（CRH、CRL）、预分频装载寄存器（PRLH、PRLL）、预分频器余数寄存器（DIVH、DIVL）、计数寄存器（CNTH、CNTL）、闹钟寄存器（ALRH、ALRL）STM32备份寄存器，存RTC校验值和一些重要参数，最大字节84，可由VBAT供电计数器时钟频率：RTCCLK频率/(预分频装载寄存器值+1)

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2、软硬件设计

由于RTC是STM32芯片自带的时钟资源，所以自主开发的时候只需要在设计时加上晶振电路和纽扣电池即可。编程时在HARDWARE文件夹新建 rtc.c、rtc.h 文件。

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3、时钟配置与函数编写

为了使用RTC时钟，需要进行配置和时间获取，基本上按照例程来写就可以了。为避免零散，我将附上完整代码。函数说明如下：

事实上，以上函数并不都要，闹钟没有用到的话就不要，秒中断也可以不作处理，看项目需求。

RTC.C

rtc.c1 #include "sys.h"2 #include "delay.h"3 #include "rtc.h" 4 5 _calendar_obj calendar;//时钟结构体 6 7 static void RTC_NVIC_Config(void)8 { 9NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;10NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_IRQn; //RTC全局中断11NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级1位,从优先级3位12NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //先占优先级0位,从优先级4位13NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能该通道中断14NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器15 }16 17 //实时时钟配置18 //初始化RTC时钟,同时检测时钟是否工作正常19 //BKP->DR1用于保存是否第一次配置的设置20 //返回0:正常21 //其他:错误代码22 23 u8 RTC_Init(void)24 {25//检查是不是第一次配置时钟26u8 temp=0;27RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); //使能PWR和BKP外设时钟 28PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能后备寄存器访问 29if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x5051) //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乎30{ 31 BKP_DeInit(); //复位备份区域32 RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON); //设置外部低速晶振(LSE),使用外设低速晶振33 while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET&&temp<250) //检查指定的RCC标志位设置与否,等待低速晶振就绪34 {35 temp++;36 delay_ms(10);37 }38 if(temp>=250)return 1;//初始化时钟失败,晶振有问题 39 RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSE作为RTC时钟 40 RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //使能RTC时钟 41 RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成42 RTC_WaitForSynchro(); //等待RTC寄存器同步 43 RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE); //使能RTC秒中断44 RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成45 RTC_EnterConfigMode();/// 允许配置 46 RTC_SetPrescaler(32767); //设置RTC预分频的值47 RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成48 RTC_Set(,4,2,17,37,00); //设置时间 49 RTC_ExitConfigMode(); //退出配置模式 50 BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5051); //向指定的后备寄存器中写入用户程序数据51}52else//系统继续计时53{54 55 RTC_WaitForSynchro(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成56 RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE); //使能RTC秒中断57 RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成58}59RTC_NVIC_Config();//RCT中断分组设置 60RTC_Get();//更新时间 61return 0; //ok62 63 } 64 //RTC时钟中断65 //每秒触发一次 66 //extern u16 tcnt; 67 void RTC_IRQHandler(void)68 { 69 // if (RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC) != RESET)//秒钟中断70 // { 71 // RTC_Get();//更新时间 72 //}73 // if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_ALR)!= RESET)//闹钟中断74 // {75 // RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR); //清闹钟中断76 //RTC_Get();//更新时间 77 ////printf("Alarm Time:%d-%d-%d %d:%d:%d\n",calendar.w_year,calendar.w_month,calendar.w_date,calendar.hour,calendar.min,calendar.sec);//输出闹铃时间 78 // 79 //} 80RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC|RTC_IT_OW); //清闹钟中断81RTC_WaitForLastTask(); 82 }83 84 85 //判断是否是闰年函数86 //月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1287 //闰年 31 29 31 30 31 30 31 31 30 31 30 3188 //非闰年 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 3189 //输入:年份90 //输出:该年份是不是闰年.1,是.0,不是91 u8 Is_Leap_Year(u16 year)92 { 93if(year%4==0) //必须能被4整除94{ 95 if(year%100==0) 96 { 97 if(year%400==0)return 1;//如果以00结尾,还要能被400整除 98 else return 0; 99 }else return 1; 100}else return 0; 101 }102 103 104 //设置时钟105 //把输入的时钟转换为秒钟106 //以1970年1月1日为基准107 //1970~2099年为合法年份108 //返回值:0,成功;其他:错误代码.109 //月份数据表110 const u8 table_week[12]={0,3,3,6,1,4,6,2,5,0,3,5}; //月修正数据表111 const u8 mon_table[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};//平年的月份日期表112 113 u8 RTC_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec)114 {115u16 t;116u32 seccount=0;117if(syear<1970||syear>2099)return 1; 118for(t=1970;t<syear;t++) //把所有年份的秒钟相加119{120 if(Is_Leap_Year(t))seccount+=31622400;//闰年的秒钟数121 else seccount+=31536000; //平年的秒钟数122}123smon-=1;124for(t=0;t<smon;t++) //把前面月份的秒钟数相加125{126 seccount+=(u32)mon_table[t]*86400;//月份秒钟数相加127 if(Is_Leap_Year(syear)&&t==1)seccount+=86400;//闰年2月份增加一天的秒钟数 128}129seccount+=(u32)(sday-1)*86400;//把前面日期的秒钟数相加 130seccount+=(u32)hour*3600;//小时秒钟数131seccount+=(u32)min*60;//分钟秒钟数132seccount+=sec;//最后的秒钟加上去133 134RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); //使能PWR和BKP外设时钟 135PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能RTC和后备寄存器访问 136RTC_SetCounter(seccount); //设置RTC计数器的值137 138RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成139return 0; 140 }141 142 //初始化闹钟143 //以1970年1月1日为基准144 //1970~2099年为合法年份145 //syear,smon,sday,hour,min,sec：闹钟的年月日时分秒 146 //返回值:0,成功;其他:错误代码.147 u8 RTC_Alarm_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec)148 {149u16 t;150u32 seccount=0;151if(syear<1970||syear>2099)return 1; 152for(t=1970;t<syear;t++) //把所有年份的秒钟相加153{154 if(Is_Leap_Year(t))seccount+=31622400;//闰年的秒钟数155 else seccount+=31536000; //平年的秒钟数156}157smon-=1;158for(t=0;t<smon;t++) //把前面月份的秒钟数相加159{160 seccount+=(u32)mon_table[t]*86400;//月份秒钟数相加161 if(Is_Leap_Year(syear)&&t==1)seccount+=86400;//闰年2月份增加一天的秒钟数 162}163seccount+=(u32)(sday-1)*86400;//把前面日期的秒钟数相加 164seccount+=(u32)hour*3600;//小时秒钟数165seccount+=(u32)min*60;//分钟秒钟数166seccount+=sec;//最后的秒钟加上去 167//设置时钟168RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); //使能PWR和BKP外设时钟 169PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能后备寄存器访问 170//上面三步是必须的!171172RTC_SetAlarm(seccount);173 174RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成175176return 0; 177 }178 179 180 //得到当前的时间181 //返回值:0,成功;其他:错误代码.182 u8 RTC_Get(void)183 {184static u16 daycnt=0;185u32 timecount=0; 186u32 temp=0;187u16 temp1=0;188timecount=RTC_GetCounter();189temp=timecount/86400; //得到天数(秒钟数对应的)190if(daycnt!=temp)//超过一天了191{192 daycnt=temp;193 temp1=1970; //从1970年开始194 while(temp>=365)195 { 196 if(Is_Leap_Year(temp1))//是闰年197 {198 if(temp>=366)temp-=366;//闰年的秒钟数199 else {temp1++;break;} 200 }201 else temp-=365;//平年 202 temp1++; 203 } 204 calendar.w_year=temp1;//得到年份205 temp1=0;206 while(temp>=28)//超过了一个月207 {208 if(Is_Leap_Year(calendar.w_year)&&temp1==1)//当年是不是闰年/2月份209 {210 if(temp>=29)temp-=29;//闰年的秒钟数211 else break; 212 }213 else 214 {215 if(temp>=mon_table[temp1])temp-=mon_table[temp1];//平年216 else break;217 }218 temp1++; 219 }220 calendar.w_month=temp1+1; //得到月份221 calendar.w_date=temp+1;//得到日期 222}223temp=timecount%86400; //得到秒钟数224calendar.hour=temp/3600; //小时225calendar.min=(temp%3600)/60;//分钟 226calendar.sec=(temp%3600)%60;//秒钟227calendar.week=RTC_Get_Week(calendar.w_year,calendar.w_month,calendar.w_date);//获取星期228calendar.msec=(32767-RTC_GetDivider())* 1000/32767;229return 0;230 } 231 232 233 //获得现在是星期几234 //功能描述:输入公历日期得到星期(只允许1901-2099年)235 //输入参数：公历年月日 236 //返回值：星期号 237 u8 RTC_Get_Week(u16 year,u8 month,u8 day)238 { 239u16 temp2;240u8 yearH,yearL;241242yearH=year/100; yearL=year%100; 243// 如果为21世纪,年份数加100 244if (yearH>19)yearL+=100;245// 所过闰年数只算1900年之后的 246temp2=yearL+yearL/4;247temp2=temp2%7; 248temp2=temp2+day+table_week[month-1];249if (yearL%4==0&&month<3)temp2--;250return(temp2%7);251 }

RTC.H

rtc.h1 #include "sys.h"2 3 //时间结构体4 typedef struct 5 {6vu8 hour;//vu87vu8 min;8vu8 sec;9vu16 msec;1011//公历日月年周12vu16 w_year;13vu8 w_month;14vu8 w_date;15vu8 week; 16 }_calendar_obj; 17 18 extern _calendar_obj calendar; //日历结构体19 extern u8 const mon_table[12]; //月份日期数据表20 21 u8 RTC_Init(void); //初始化RTC,返回0,失败;1,成功;22 u8 Is_Leap_Year(u16 year);//平年,闰年判断23 24 //u8 RTC_Alarm_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec);25 u8 RTC_Get(void); //更新时间 26 u8 RTC_Get_Week(u16 year,u8 month,u8 day);27 u8 RTC_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec);//设置时间

4、秒钟计时原理

使用外部32.768KHz的晶振作为时钟的输入频率，设置预分频装载寄存器的值为32767，根据计算公式，刚好可以得到1秒的计数频率。时间基准设置为1970年1月1日0时0分0秒，后续的时间都以这个为基准进行计算。RTC计数器是32位的，理论上可以记录136年左右的时间。（注意不必在秒中断里更新时间）

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5、毫秒计时原理

如果要获取到毫秒级的时钟怎么办？在我的项目中就有这样的要求。事实上，获取毫秒时钟也非常简单。

查阅开发指南，RTC预分频器余数寄存器（RTC_DIVH、RTC_DIVL），这两个寄存器的作用就是用来获得比秒钟更为准确的时钟。该寄存器的值自减的，用于保存还需要多少时钟周期获得一个秒信号。在一次秒钟更新后，由硬件重新装载。这两个寄存器和RTC预分频装载寄存器位数是一样的。也就是说，如果预分频装载寄存器的值为32767，那么余数寄存器就会在每一次秒更新时由硬件重新装载为32767，然后向下计数，计数到0表示一秒，也即1000ms。

因此，我们在时钟结构体中添加msec成员

//时间结构体typedef struct{vu8 hour;//vu8vu8 min;vu8 sec;vu16 msec;//公历日月年周vu16 w_year;vu8 w_month;vu8 w_date;vu8 week;}_calendar_obj;

获取毫秒时间

1 calendar.msec=(32767-RTC_GetDivider())*1000/32767;

6、修改时间

如果RTC时钟在使用的过程中不准了（我遇到的情况大概是掉电跑了2个月，重新测试的时候差了2分钟左右），可以重新校准时钟。我们在备份区域BKP_DR1中写入0X5051 ，下次开机（或复位）的时候，先读取BKP_DR1的值，然后判断是否是0X5051来决定是不是要配置。如果要修改时间，请将0x5051改为其它数据，修改RTC_Set函数实参，再重新烧写一下程序即可。

if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x5051){...RTC_EnterConfigMode();/// 允许配置 RTC_SetPrescaler(32767); //设置RTC预分频的值RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成RTC_Set(,4,2,17,37,00); //设置时间 RTC_ExitConfigMode(); //退出配置模式 BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5051); //向指定的后备寄存器中写入用户程序数据 }

作者：白色泪光

出处：/WhiteTears/

/WhiteTears/p/8726340.html