STM32标准外设库RTC SPL篇25

Posted: 2020-09-17

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RTC常用函数

等待时钟同步和操作完成void RTC_WaitForSynchro(void)
等待上一次对 RTC 寄存器的操作完成void RTC_WaitForLastTask(void)
使能备份域访问void PWR_BackupAccessCmd(FunctionalState NewState)
进入RTC 配置模式void RTC_EnterConfigMode(void)
退出RTC 配置模式void RTC_ExitConfigMode(void)
设置RTC 时钟分频void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue)
获取RTC 计数器uint32_t RTC_GetCounter(void)
设置RTC 计数器void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue)
设置 RTC 闹钟的值void RTC_SetAlarm(uint32_t AlarmValue)

新建工程

添加库函数

打开 Manage Run-Time Environment
选择Device->Startup
选择Device->StdPeriph Drivers->GPIO
选择Device->StdPeriph Drivers->USART
选择Device->StdPeriph Drivers->RTC
选择Device->StdPeriph Drivers->BKP
选择Device->StdPeriph Drivers->PWR
点击Resolve会自动选择其他必须的选择

RTC程序

my_RTC.h

#ifndef __RTC_H
#define __RTC_H
#include "stm32f10x.h"

//使用LSE外部时钟 或 LSI内部时钟
#define RTC_CLOCK_SOURCE_LSE  
#define RTC_BKP_DRX          BKP_DR1
// 写入到备份寄存器的数据宏定义
#define RTC_BKP_DATA         0xA5A5
//北京时间的时区秒数差
#define TIME_ZOOM						(8*60*60)

typedef struct  {
	int tm_sec;
	int tm_min;
	int tm_hour;
	int tm_mday;
	int tm_mon;
	int tm_year;
}rtc_time;

void RTC_NVIC_Config(void);
void Time_Regulate_Get(rtc_time *tm);
void Time_Adjust(rtc_time *tm);
void Time_Display(uint32_t TimeVar,rtc_time *tm);
void RTC_CheckAndConfig(rtc_time *tm);
#endif

my_RTC.c

#include "my_RTC.h"
#include <stdio.h>
#define FEBRUARY		2
#define	STARTOFTIME		1970
#define SECDAY			86400L           /*  一天有多少s */
static uint8_t month_days[12] = {	31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
#define leapyear(year)		((year % 4 == 0)&&(((year %100)!=0)||((year % 400)==0)))
#define	days_in_year(a) 	(leapyear(a) ? 366 : 365)
#define	days_in_month(a) 	(month_days[(a) - 1])

/* 秒中断标志，进入秒中断时置1，当时间被刷新之后清0 */
__IO uint32_t TimeDisplay = 0;


/**
  * @brief  移植于Linux的时间计算函数
  * @param  时间
  * @retval 时间戳
  */
static uint32_t mktime(rtc_time *tm)
{
    if (0 >= (int) (tm->tm_mon -= 2)) {	/* 1..12 -> 11,12,1..10 */
        tm->tm_mon += 12;		/* Puts Feb last since it has leap day */
        tm->tm_year -= 1;
    }

    return (((
                 (uint32_t) (tm->tm_year/4 - tm->tm_year/100 + tm->tm_year/400 + 367*tm->tm_mon/12 + tm->tm_mday) +
                 tm->tm_year*365 - 719499
             )*24 + tm->tm_hour /* now have hours */
            )*60 + tm->tm_min /* now have minutes */
           )*60 + tm->tm_sec; /* finally seconds */
}
/**
  * @brief  移植于Linux的时间计算函数
  * @param  tim 时间戳
  * @param  tm 时间
  * @retval 无
  */
void to_tm(uint32_t tim, rtc_time * tm)
{
    register uint32_t    i;
    register long   hms, day;

    day = tim / SECDAY;			/* 有多少天 */
    hms = tim % SECDAY;			/* 今天的时间，单位s */

    /* Hours, minutes, seconds are easy */
    tm->tm_hour = hms / 3600;
    tm->tm_min = (hms % 3600) / 60;
    tm->tm_sec = (hms % 3600) % 60;

    /* Number of years in days */ /*算出当前年份，起始的计数年份为1970年*/
    for (i = STARTOFTIME; day >= days_in_year(i); i++) {
        day -= days_in_year(i);
    }
    tm->tm_year = i;

    /* Number of months in days left */ /*计算当前的月份*/
    if (leapyear(tm->tm_year)) {
        days_in_month(FEBRUARY) = 29;
    }
    for (i = 1; day >= days_in_month(i); i++) {
        day -= days_in_month(i);
    }
    days_in_month(FEBRUARY) = 28;
    tm->tm_mon = i;

    /* Days are what is left over (+1) from all that. *//*计算当前日期*/
    tm->tm_mday = day + 1;
}
/**
  * @brief  配置RTC
  * @param  无
  * @retval 无
  */
static void RTC_Configuration(void)
{
    /* 使能 PWR 和 Backup 时钟 */
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);

    /* 允许访问 Backup 区域 */
    PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);

    /* 复位 Backup 区域 */
    BKP_DeInit();

//使用外部时钟还是内部时钟（在bsp_rtc.h文件定义）
//使用外部时钟时，在有些情况下晶振不起振
//批量产品的时候，很容易出现外部晶振不起振的情况，不太可靠
#ifdef 	RTC_CLOCK_SOURCE_LSE
    /* 使能 LSE */
    RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);

    /* 等待 LSE 准备好 */
    while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET)
    {}

    /* 选择 LSE 作为 RTC 时钟源 */
    RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);

    /* 使能 RTC 时钟 */
    RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);

    /* 等待 RTC 寄存器 同步
     * 因为RTC时钟是低速的，内环时钟是高速的，所以要同步
     */
    RTC_WaitForSynchro();

    /* 确保上一次 RTC 的操作完成 */
    RTC_WaitForLastTask();

    /* 使能 RTC 秒中断 */
    RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);

    /* 确保上一次 RTC 的操作完成 */
    RTC_WaitForLastTask();

    /* 设置 RTC 分频: 使 RTC 周期为1s  */
    /* RTC period = RTCCLK/RTC_PR = (32.768 KHz)/(32767+1) = 1HZ */
    RTC_SetPrescaler(32767);

    /* 确保上一次 RTC 的操作完成 */
    RTC_WaitForLastTask();

#else

    /* 使能 LSI */
    RCC_LSICmd(ENABLE);

    /* 等待 LSI 准备好 */
    while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) == RESET)
    {}

    /* 选择 LSI 作为 RTC 时钟源 */
    RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);

    /* 使能 RTC 时钟 */
    RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);

    /* 等待 RTC 寄存器 同步
     * 因为RTC时钟是低速的，内环时钟是高速的，所以要同步
     */
    RTC_WaitForSynchro();

    /* 确保上一次 RTC 的操作完成 */
    RTC_WaitForLastTask();

    /* 使能 RTC 秒中断 */
    RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);

    /* 确保上一次 RTC 的操作完成 */
    RTC_WaitForLastTask();

    /* 设置 RTC 分频: 使 RTC 周期为1s ,LSI约为40KHz */
    /* RTC period = RTCCLK/RTC_PR = (40 KHz)/(40000-1+1) = 1HZ */
    RTC_SetPrescaler(40000-1);

    /* 确保上一次 RTC 的操作完成 */
    RTC_WaitForLastTask();
#endif

}
/**
  * @brief  时间调节
  * @param  tm 时间
  * @retval 无
  */
void Time_Adjust(rtc_time *tm)
{

    /* RTC 配置 */
    RTC_Configuration();

    /* 等待确保上一次操作完成 */
    RTC_WaitForLastTask();

    /* 由日期计算时间戳并写入到RTC计数寄存器 */
    RTC_SetCounter(mktime(tm)-TIME_ZOOM);

    /* 等待确保上一次操作完成 */
    RTC_WaitForLastTask();
}
/**
  * @brief  配置RTC秒中断
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void RTC_NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    /* Enable the RTC Interrupt */
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

/**
  * @brief  检查并配置RTC
  * @param  tm 时间
  * @retval 无
  */
void RTC_CheckAndConfig(rtc_time *tm)
{
    /* 使能 PWR 和 Backup 时钟 */
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);

    /* 允许访问 Backup 区域 */
    PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
    /*在启动时检查备份寄存器BKP_DR1，如果内容不是0xA5A5,
      则需重新配置时间并询问用户调整时间*/
    if (BKP_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DRX) != RTC_BKP_DATA)
    {
        printf("\r\n\r\n RTC not yet configured....");
        printf("\r\n\r\n RTC configured....");

        /* 使用tm的时间配置RTC寄存器 */
        Time_Adjust(tm);

        /*向BKP_DR1寄存器写入标志，说明RTC已在运行*/
        BKP_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DRX, RTC_BKP_DATA);
    }
    else
    {
        uint32_t RTC_CLOCK_SOURCE;
        RTC_CLOCK_SOURCE=RCC->BDCR&RCC_RTCCLKSource_HSE_Div128;
#ifdef RTC_CLOCK_SOURCE_LSE

        if(RTC_CLOCK_SOURCE!=RCC_RTCCLKSource_LSE)
        {
            printf("\r\n\r\n RTC CLOCK Changed....");
            printf("\r\n\r\n RTC configured....");
            uint32_t BJ_TimeVar;
            if(RTC_CLOCK_SOURCE==RCC_RTCCLKSource_LSI)
            {
                /* 使能 LSI */
                RCC_LSICmd(ENABLE);

                /* 等待 LSI 准备好 */
                while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) == RESET)
                {}
            }
            /*等待寄存器同步*/
            RTC_WaitForSynchro();
            /*  把标准时间转换为北京时间*/
            BJ_TimeVar =RTC_GetCounter() + TIME_ZOOM;

            to_tm(BJ_TimeVar, tm);/*把定时器的值转换为北京时间*/
            Time_Adjust(tm);
            /*向BKP_DR1寄存器写入标志，说明RTC已在运行*/
            BKP_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DRX, RTC_BKP_DATA);
        }
#elif defined RTC_CLOCK_SOURCE_LSI
        if(RTC_CLOCK_SOURCE!=RCC_RTCCLKSource_LSI)
        {
            printf("\r\n\r\n RTC CLOCK Changed....");
            printf("\r\n\r\n RTC configured....");
            uint32_t BJ_TimeVar;
            /*等待寄存器同步*/
            RTC_WaitForSynchro();
            /*  把标准时间转换为北京时间*/
            BJ_TimeVar =RTC_GetCounter() + TIME_ZOOM;

            to_tm(BJ_TimeVar, tm);/*把定时器的值转换为北京时间*/
            Time_Adjust(tm);
            /*向BKP_DR1寄存器写入标志，说明RTC已在运行*/
            BKP_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DRX, RTC_BKP_DATA);
        }
#endif

        /*LSE启动无需设置新时钟*/

#ifdef RTC_CLOCK_SOURCE_LSI
        /* 使能 LSI */
        RCC_LSICmd(ENABLE);

        /* 等待 LSI 准备好 */
        while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) == RESET)
        {}
#endif

        /*检查是否掉电重启*/
        if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PORRST) != RESET)
        {
            printf("\r\n\r\n Power On Reset occurred....");
        }
        /*检查是否Reset复位*/
        else if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PINRST) != RESET)
        {
            printf("\r\n\r\n External Reset occurred....");
        }

        printf("\r\n No need to configure RTC....");

        /*等待寄存器同步*/
        RTC_WaitForSynchro();

        /*允许RTC秒中断*/
        RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);

        /*等待上次RTC寄存器写操作完成*/
        RTC_WaitForLastTask();
    }
    /* 清除复位标志 flags */
    RCC_ClearFlag();

}
/**
  * @brief  保存用户使用串口设置的时间
  * @param  tm 时间
  * @retval 无
  */
void Time_Regulate_Get(rtc_time *tm)
{
    uint32_t temp_num = 0;
    uint8_t day_max=0 ;

    printf("\r\n=========================设置时间==================");

    do
    {
        printf("\r\n  请输入年份(Please Set Years),范围[1970~2038]，输入字符后请加回车:");
        scanf("%d",&temp_num);
        if(temp_num <1970 || temp_num >2038)
        {
            printf("\r\n 您输入的数字是:%d，不符合要求",temp_num);

        }
        else
        {
            printf("\n\r  年份被设置为: %d\n\r", temp_num);

            tm->tm_year = temp_num;
            break;
        }
    } while(1);


    do
    {
        printf("\r\n  请输入月份(Please Set Months):范围[1~12]，输入字符后请加回车:");
        scanf("%d",&temp_num);
        if(temp_num <1 || temp_num >12)
        {
            printf("\r\n 您输入的数字是:%d，不符合要求",temp_num);

        }
        else
        {
            printf("\n\r  月份被设置为: %d\n\r", temp_num);

            tm->tm_mon = temp_num;
            break;
        }
    } while(1);

    /*根据月份计算最大日期*/
    switch(tm->tm_mon)
    {
    case 1:
    case 3:
    case 5:
    case 7:
    case 8:
    case 10:
    case 12:
        day_max = 31;
        break;

    case 4:
    case 6:
    case 9:
    case 11:
        day_max = 30;
        break;

    case 2:
        /*计算闰年*/
        if(leapyear(tm->tm_year))
        {
            day_max = 29;
        } else
        {
            day_max = 28;
        }
        break;
    }

    do
    {
        printf("\r\n  请输入日期(Please Set Months),范围[1~%d]，输入字符后请加回车:",day_max);
        scanf("%d",&temp_num);

        if(temp_num <1 || temp_num >day_max)
        {
            printf("\r\n 您输入的数字是:%d，不符合要求",temp_num);
        }
        else
        {
            printf("\n\r  日期被设置为: %d\n\r", temp_num);

            tm->tm_mday = temp_num;
            break;
        }
    } while(1);

    do
    {
        printf("\r\n  请输入时钟(Please Set Hours),范围[0~23]，输入字符后请加回车:");
        scanf("%d",&temp_num);

        if( temp_num >23)
        {
            printf("\r\n 您输入的数字是:%d，不符合要求",temp_num);
        }
        else
        {
            printf("\n\r  时钟被设置为: %d\n\r", temp_num);

            tm->tm_hour = temp_num;
            break;
        }
    } while(1);

    do
    {
        printf("\r\n  请输入分钟(Please Set Minutes),范围[0~59]，输入字符后请加回车:");
        scanf("%d",&temp_num);

        if( temp_num >59)
        {
            printf("\r\n 您输入的数字是:%d，不符合要求",temp_num);
        }
        else
        {
            printf("\n\r  分钟被设置为: %d\n\r", temp_num);

            tm->tm_min = temp_num;
            break;
        }
    } while(1);

    do
    {
        printf("\r\n  请输入秒钟(Please Set Seconds),范围[0~59]，输入字符后请加回车:");
        scanf("%d",&temp_num);

        if( temp_num >59)
        {
            printf("\r\n 您输入的数字是:%d，不符合要求",temp_num);
        }
        else
        {
            printf("\n\r  秒钟被设置为: %d\n\r", temp_num);

            tm->tm_sec = temp_num;
            break;
        }
    } while(1);

}


/**
  * @brief  显示当前时间值
  * @param  TimeVar RTC计数值
  * @param  tm 时间
  * @retval 无
  */
void Time_Display(uint32_t TimeVar,rtc_time *tm)
{
    static uint32_t FirstDisplay = 1;
    uint32_t BJ_TimeVar;

    /*  把标准时间转换为北京时间*/
    BJ_TimeVar =TimeVar + TIME_ZOOM;

    to_tm(BJ_TimeVar, tm);/*把定时器的值转换为北京时间*/

    if((!tm->tm_hour && !tm->tm_min && !tm->tm_sec)  || (FirstDisplay))
    {
        printf("\r\n 今天：%0.4d,%0.2d,%0.2d", tm->tm_year, tm->tm_mon, tm->tm_mday);

        FirstDisplay = 0;
    }

    /* 输出时间戳，公历时间 */
    printf(" UNIX时间戳 = %d 当前时间为: %0.4d年 %0.2d月 %0.2d日   %0.2d:%0.2d:%0.2d\r\n",TimeVar,
           tm->tm_year, tm->tm_mon, tm->tm_mday,
           tm->tm_hour,tm->tm_min, tm->tm_sec);
}

中断函数

在stm32f1xx_it.c添加

extern uint32_t TimeDisplay;
/**
  * @brief  This function handles RTC interrupt request.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void RTC_IRQHandler(void)
{
	  if (RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC) != RESET)
	  {
	    /* Clear the RTC Second interrupt */
	    RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC);
	
	    /* Enable time update */
	    TimeDisplay = 1;
	
	    /* Wait until last write operation on RTC registers has finished */
	    RTC_WaitForLastTask();
	  }
}

主程序

#include "my_gpio.h"
#include "my_usart.h"
#include "my_RTC.h"

/*时间结构体，默认时间2000-01-01 00:00:00*/
rtc_time systmtime=
{
    0,0,0,1,1,2000
};

extern __IO uint32_t TimeDisplay ;

/**
 * @brief  板级外设初始化，所有板子上的初始化均可放在这个函数里面
 * @param  无
 * @retval 无
 */
static void BSP_Init(void)
{
    NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );
    /* LED 初始化 */
    LED_GPIO_Config();
    /* 串口初始化	*/
    USART_Config();
}
int main(void)
{
    BSP_Init();
    /* 配置RTC秒中断优先级 */
    RTC_NVIC_Config();
    RTC_CheckAndConfig(&systmtime);
    while(1)
    {
        /* 每过1s 更新一次时间*/
        if (TimeDisplay == 1)
        {
            /* 当前时间 */
            Time_Display( RTC_GetCounter(),&systmtime);
            TimeDisplay = 0;
        }

        //按下按键，通过串口修改时间
        if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON  )
        {
            rtc_time set_time;

            /*使用串口接收设置的时间，输入数字时注意末尾要加回车*/
            Time_Regulate_Get(&set_time);
            /*用接收到的时间设置RTC*/
            Time_Adjust(&set_time);

            //向备份寄存器写入标志
            BKP_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DRX, RTC_BKP_DATA);

        }
    }
}

调试

编译之后下载到开发板
打开串口助手
可以看到串口每1秒接收一次时间
按下按键可以在串口设置时间