STM32 RTC时钟掉电日期不更新 STM32 HAL库RTC时钟配置

article/2025/8/6 21:04:58

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

STM32 RTC时钟掉电日期不更新 & STM32 HAL库RTC时钟配置

  • 一、STM32CubeMX RTC配置
  • 二、RTC初始化
  • 三、RTC日期掉电不更新(F1...这里暂时只考虑F103，其他系列未测试，对比的也只考虑F4)
  • 四、解决办法
    • 4.1、上电对时
    • 4.2、将时间和日期都换算存入到CNT寄存器中(存入时间戳)
    • 4.3、设置时间时将日期同时设置，且保存到RTC备份存储区
    • 测试结果：

一、STM32CubeMX RTC配置

在这里插入图片描述
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在这里插入图片描述

二、RTC初始化

由于自动生成的RTC程序会在初始化时将默认时间写入到RTC寄存器中，所以这里采用RTC备份存储区(掉电/重启数据不丢失)来做标志位来存储系统时间是否已经初始化过，已经初始化则不在重新写入时间，否则会将RTC时间复位。(其他系列的也可以按此操作)
程序代码加在 /* USER CODE BEGIN Check_RTC_BKUP */区域内，否则更新STM32CubeMx文件会将修改的代码删掉。

  1. 首先判断标志位 0x55AA，标志位自己定义数值，0x55AA没有特别含义；
  2. 如果是首次烧录运行，判断你是不，往下走写入默认时间和0x55AA标志位，且将日期备份到RTC备份存储区；
  3. 第二次运行，判断成功成功，将RTC备份存储区的日期设入RTC寄存器。日期就不会恢复到0-01-01。但是还存在一个日期掉电跨天的问题，在第4步解决。
/* RTC init function */
void MX_RTC_Init(void)
{/* USER CODE BEGIN RTC_Init 0 *//* USER CODE END RTC_Init 0 */RTC_TimeTypeDef sTime = {0};RTC_DateTypeDef DateToUpdate = {0};/* USER CODE BEGIN RTC_Init 1 *//* USER CODE END RTC_Init 1 *//** Initialize RTC Only*/hrtc.Instance = RTC;hrtc.Init.AsynchPrediv = RTC_AUTO_1_SECOND;hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUTSOURCE_ALARM;if (HAL_RTC_Init(&hrtc) != HAL_OK){Error_Handler();}/* USER CODE BEGIN Check_RTC_BKUP */if(HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR1)== 0x55AA)//判断标志位	
/*check rtc is ready running! If YES, return , otherwise set the default date and time */{	#if 1DateToUpdate.Year    = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR2);DateToUpdate.Month   = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR3);DateToUpdate.Date    = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR4);DateToUpdate.WeekDay = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR5);if (HAL_RTC_SetDate(&hrtc, &DateToUpdate, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK){Error_Handler();}#endifreturn;}/* USER CODE END Check_RTC_BKUP *//** Initialize RTC and set the Time and Date*/sTime.Hours = 16;sTime.Minutes = 45;sTime.Seconds = 0;if (HAL_RTC_SetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK){Error_Handler();}DateToUpdate.WeekDay = RTC_WEEKDAY_THURSDAY;DateToUpdate.Month = RTC_MONTH_MAY;DateToUpdate.Date = 19;DateToUpdate.Year = 22;if (HAL_RTC_SetDate(&hrtc, &DateToUpdate, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK){Error_Handler();}/* USER CODE BEGIN RTC_Init 2 */HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR1, 0x55AA);//写入标志位HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR2, (uint16_t)DateToUpdate.Year);HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR3, (uint16_t)DateToUpdate.Month);HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR4, (uint16_t)DateToUpdate.Date);HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc, RTC_BKP_DR5, (uint16_t)DateToUpdate.WeekDay);/* USER CODE END RTC_Init 2 */}

三、RTC日期掉电不更新(F1…这里暂时只考虑F103，其他系列未测试，对比的也只考虑F4)

STM32F103的寄存器和F4的不一样：
F4的RTC能够掉电自动更新日期，因为有TR寄存器更新时间，DR寄存器更新日期；
而F1的只能自动更新CNTH和CNTL寄存器。通过寄存器去换算成时间。但是HAL库使用寄存器的值会在跨天的时候自动清零。
F4
在这里插入图片描述
F1
在这里插入图片描述
跨天自减
在这里插入图片描述

四、解决办法

4.1、上电对时

如果对时间有非常明确的要求，有条件的采用上电对时，就不会有时间错乱。方法不多赘述。

4.2、将时间和日期都换算存入到CNT寄存器中(存入时间戳)

#include "time.h"
uint32_t stm32_rtc_timestamp(RTC_TimeTypeDef TimeStruct, RTC_DateTypeDef DateStruct)
{struct tm tm_new;tm_new.tm_sec  = TimeStruct.Seconds;tm_new.tm_min  = TimeStruct.Minutes;	tm_new.tm_hour = TimeStruct.Hours;tm_new.tm_mday = DateStruct.Date;tm_new.tm_mon  = DateStruct.Month;	tm_new.tm_year = DateStruct.Year;return mktime(&tm_new);
}

（暂时没空实现，网上有一些类似方法）但是相对来说要处理的东西比较多，参考下面这个链接其实可以用时间戳转换函数去写入和转换时间。
STM32 RTC时钟掉电日期不更新

4.3、设置时间时将日期同时设置，且保存到RTC备份存储区

1） 设置的日期保存到RTC备份存储器，用作基准时间；自己实现的RTC设置日期函数。

void Bsp_RTC_SetDate(RTC_HandleTypeDef *pRtcHandle, RTC_DateTypeDef *pDateStruct)
{ HAL_RTC_SetDate(pRtcHandle, pDateStruct, FORMAT_BIN);HAL_RTCEx_BKUPWrite(pRtcHandle, RTC_BKP_DR2, (uint16_t)pDateStruct->Year);HAL_RTCEx_BKUPWrite(pRtcHandle, RTC_BKP_DR3, (uint16_t)pDateStruct->Month);HAL_RTCEx_BKUPWrite(pRtcHandle, RTC_BKP_DR4, (uint16_t)pDateStruct->Date);HAL_RTCEx_BKUPWrite(pRtcHandle, RTC_BKP_DR5, (uint16_t)pDateStruct->WeekDay);
}void Bsp_RTC_SetTime(RTC_HandleTypeDef *pRtcHandle, RTC_TimeTypeDef *pTimeStruct)
{ HAL_RTC_SetTime(pRtcHandle, pTimeStruct, FORMAT_BIN);
}

2） 时间设置和日期设置必须保持同步；这一步是为了将基准时间(RTC备份区的日期)和偏移时间(CNTH和CNTL的自增寄存器数值)统一。stm32f1xx_hal_rtc.c文件

void Drv_RTC_CalendarSet(BSP_DateTypeDef Date, BSP_TimeTypeDef Time)
{ static RTC_DateTypeDef DateStruct;static RTC_TimeTypeDef TimeStruct;DateStruct.Year = Date.Year;DateStruct.Month = Date.Month;DateStruct.Date = Date.Date;DateStruct.WeekDay = Date.WeekDay;Bsp_RTC_SetDate(&RtcHandle,&DateStruct);TimeStruct.Hours = Time.Hours;TimeStruct.Minutes = Time.Minutes;TimeStruct.Seconds = Time.Seconds;Bsp_RTC_SetTime(&RtcHandle,&TimeStruct);
}

3） CNTL和CNTH寄存器跨天不更新；即，偏移时间counter_time必须一直自增。stm32f1xx_hal_rtc.c文件
HAL_RTC_GetTime
在这里插入图片描述

HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_GetTime(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_TimeTypeDef *sTime, uint32_t Format)
{/***省略*//* Read the time counter*/counter_time = RTC_ReadTimeCounter(hrtc);/* Fill the structure fields with the read parameters */hours = counter_time / 3600U;sTime->Minutes  = (uint8_t)((counter_time % 3600U) / 60U);sTime->Seconds  = (uint8_t)((counter_time % 3600U) % 60U);if (hours >= 24U){/* Get number of days elapsed from last calculation */days_elapsed = (hours / 24U);/* Set Hours in RTC_TimeTypeDef structure*/sTime->Hours = (hours % 24U);/* Read Alarm counter in RTC registers */counter_alarm = RTC_ReadAlarmCounter(hrtc);/* Calculate remaining time to reach alarm (only if set and not yet expired)*/if ((counter_alarm != RTC_ALARM_RESETVALUE) && (counter_alarm > counter_time)){counter_alarm -= counter_time;}else{/* In case of counter_alarm < counter_time *//* Alarm expiration already occurred but alarm not deactivated */counter_alarm = RTC_ALARM_RESETVALUE;}/* Set updated time in decreasing counter by number of days elapsed *///   counter_time -= (days_elapsed * 24U * 3600U);    //modify by LeoX/* Write time counter in RTC registers */if (RTC_WriteTimeCounter(hrtc, counter_time) != HAL_OK){return HAL_ERROR;}  /***省略*/
}

HAL_RTC_SetDate
在这里插入图片描述

HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_SetDate(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_DateTypeDef *sDate, uint32_t Format)
{/***省略*//* Reset time to be aligned on the same day *//* Read the time counter*/counter_time = RTC_ReadTimeCounter(hrtc);/* Fill the structure fields with the read parameters */hours = counter_time / 3600U;if (hours > 24U){/* Set updated time in decreasing counter by number of days elapsed */
//    counter_time -= ((hours / 24U) * 24U * 3600U);/* Write time counter in RTC registers */if (RTC_WriteTimeCounter(hrtc, counter_time) != HAL_OK){/* Set RTC state */hrtc->State = HAL_RTC_STATE_ERROR;/* Process Unlocked */__HAL_UNLOCK(hrtc);return HAL_ERROR;}/***省略*/
}

4） 日期更新的时候读取RTC备份区的日期来计算偏移；在for循环中计算年月日的偏移。

static void RTC_DateUpdate(RTC_HandleTypeDef *hrtc, uint32_t DayElapsed)
{uint32_t year = 0U, month = 0U, day = 0U;uint32_t loop = 0U;
#if 0            //modify by LeoX/* Get the current year*/year = hrtc->DateToUpdate.Year;/* Get the current month and day */month = hrtc->DateToUpdate.Month;day = hrtc->DateToUpdate.Date;
#else            //modify by LeoXyear   = HAL_RTCEx_BKUPRead(hrtc, RTC_BKP_DR2);month  = HAL_RTCEx_BKUPRead(hrtc, RTC_BKP_DR3);day   = HAL_RTCEx_BKUPRead(hrtc, RTC_BKP_DR4);
#endiffor (loop = 0U; loop < DayElapsed; loop++)

测试结果：

  1. 程序下载，初始化默认的时间
    在这里插入图片描述
  2. 修改时间
    在这里插入图片描述
  3. 带电时间跨天，日期更新
    在这里插入图片描述
  4. 下电时间跨天
    在这里插入图片描述
    5） 设置时间后立即反复掉电重启
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    说明：
    1） 以上的时间全部为测试时间，初始化默认时间和STM32CubeMx的对应不上是因为以及做过几轮测试；
    2） 这个方法要改到库函数，修改库函数后要备份保存好，否则一旦重新获取HAL库，修改都会被覆盖掉。
    3） 仅作参考。4.2的方法有空再实现。
    4） 相对来说4.1的改动最小，不用自己去写日期判断函数，去处理时间戳转换。
    5） 只有在上电和更新时间的时候会写RTC备份存储区。获取时间的时候只读，所以反复读取对寿命无影响。
    6） 参考程序：STM32CubeMX RTC配置 STM32 RTC时钟掉电日期不更新

http://chatgpt.dhexx.cn/article/fa1xAMhV.shtml

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