RTC时钟实现实时日历

article/2025/8/6 23:33:16

文章目录

- 1、RTC时钟简介
- - - 1.2、初识RTC
    - 1.2、相关寄存器
- 2、创建项目2
- 3、完善代码
- 4、总结

1、RTC时钟简介

1.2、初识RTC

1、简介：
RTC—real time clock，实时时钟，主要包含日历、闹钟和自动唤醒这三部分的功能，其中的日历功能我们使用的最多。日历包含两个32bit的时间寄存器，可直接输出时分秒，星期、月、日、年。比起F103系列的RTC只能输出秒中断，剩下的其他时间需要软件来实现，429的RTC可谓是脱胎换骨，让我们在软件编程时大大降低了难度。RTC功能框图分析

    2、功能框图
在这里插入图片描述
    3、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，它又分两个主要模块：
        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；
        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；如果溢出，可以产生溢出中断。

4、主要特征：
（1）可编程的预分频系数：分频系数最高为220；
（2）32位的可编程计数器，可用于较长时间段的测量；
（3）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）；

1.2、相关寄存器

1、读RTC寄存器：
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。
这意味着，如果APB1接口曾经被关闭，而读操作又是在刚刚重新开启APB1之后，则在第一次的内部寄存器更新之前，从APB1上读出的RTC寄存器数值可能被破坏了(通常读到0)。简单地讲，在APB1接口被禁止（复位、无时钟或断电）的情况下，RTC核仍保持运行状态。接着，重新打开APB1接口，此时必须等待RTC_CRL寄存器中的RSF位（寄存器同步标志）被硬件置1，同步之后，读RTC寄存器的值才不会有误。
因此，若在读取RTC寄存器时，RTC的APB1接口曾经处于禁止状态，则软件首先必须等待RTC_CRL寄存器的RSF位被硬件置1。

2、写RTC寄存器：
必须设置RTC_CRL寄存器中的CNF位，使RTC进入配置模式后，才能写入RTC_PRL、RTC_CNT、RTC_ALR寄存器。
另外，对RTC任何寄存器的写操作，都必须在前一次写操作结束后进行。可以通过查询RTC_CR寄存器中的RTOFF状态位，判断RTC寄存器是否处于更新中。仅当RTOFF状态位是1时，才可以写入RTC寄存器。

3、RTC预分频装载寄存器（RTC_PRLH、RTC_PRLL）：
在这里插入图片描述
作用：配置RTC预分频装载值，这个值是20bit长度。
4、RTC预分频器余数寄存器（RTC_DIVH、RTC_DIVL）：

作用：获得预分频计数器的当前值，也就是从RTC预分频装载寄存器倒数到0之间的一个值（以RTCCLK为时钟）。

5、RTC计数器寄存器（RTC_CNTH、RTC_CNTL）：
在这里插入图片描述
作用：存放计数器内的计数值（以TR_CLK为时钟）。

6、RTC闹钟寄存器（RTC_ALRH、RTC_ALRL）
在这里插入图片描述

作用：当RTC计数器寄存器的值与RTC闹钟寄存器的值相等的时候，触发一个闹钟事件，产生一个闹钟中断。

2、创建项目2

1选择STM32F103
C8开发板，创建项目进行配置。
2、配置RCC：设置高速外部时钟HSE 并使能外部晶振LSE
在这里插入图片描述

2、配置RTC时钟：Activate Clock Source 激活时钟源、Activate calendar激活日历
在这里插入图片描述

这两个都要选择，作用也很明显，先是使能时钟源，再使能RTC日历
RTC_OUT： Not RTC_OUT
Tamper： ×
第一个是是否使能 tamper（PC13）引脚上输出校正的秒脉冲时钟，
第二个： RTC入侵检测校验功能

3、配置两个RTC的中断：
RTC全局中断RTC_IRQHandler()
闹钟中断函数RTCAlarm_IRQHandler()
在这里插入图片描述
设置初始时间为2021-12-03，13：00：00

4、时钟设置为最大72Hz
在这里插入图片描述

4、使能串口一
在这里插入图片描述

5、生成项目文件
在这里插入图片描述

3、完善代码

在main.c文件中重写fputc函数，完成printf函数的重定向

//添加头文件#include "stdio.h"
int fputc(int ch,FILE *f){uint8_t temp[1]={ch};HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,2);return ch;
}

1、在main.c的while循环中添加如下代码

/* Get the RTC current Time */HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &GetTime, RTC_FORMAT_BIN);/* Get the RTC current Date */HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &GetData, RTC_FORMAT_BIN);/* 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);

2、运行结果
在这里插入图片描述

3、添加星期几的输出在输出年月日的代码printf("%02d/%02d/%02d\r\n",2000 + GetData.Year, GetData.Month, GetData.Date);后面添加代码

/* Display date Format : weekday */if(GetData.WeekDay==1){printf("星期一\r\n");}else if(GetData.WeekDay==2){printf("星期二\r\n");}else if(GetData.WeekDay==3){printf("星期三\r\n");}else if(GetData.WeekDay==4){printf("星期四\r\n");}else if(GetData.WeekDay==5){printf("星期五\r\n");}else if(GetData.WeekDay==6){printf("星期六\r\n");}else if(GetData.WeekDay==7){printf("星期日\r\n");}