STM32日历读取,设置和输出

一、RTC原理

(一)RTC介绍

RTC (Real Time Clock):实时时钟

RTC是个独立的定时器。RTC模块拥有一个连续计数的计数器,在相应的软件配置下,可以提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置当前时间和日期 RTC还包含用于管理低功耗模式的自动唤醒单元。

在断电情况下 RTC仍可以独立运行 只要芯片的备用电源一直供电,RTC上的时间会一直走。

RTC实质是一个掉电后还继续运行的定时器,从定时器的角度来看,相对于通用定时器TIM外设,它的功能十分简单,只有计时功能(也可以触发中断)。但其高级指出也就在于掉电之后还可以正常运行。

两个 32 位寄存器包含二进码十进数格式 (BCD) 的秒、分钟、小时( 12 或 24
小时制)、星期几、日期、月份和年份。此外,还可提供二进制格式的亚秒值。系统可以自动将月份的天数补偿为 28、29(闰年)、30 和 31
天。

上电复位后,所有RTC寄存器都会受到保护,以防止可能的非正常写访问。

无论器件状态如何(运行模式、低功耗模式或处于复位状态),只要电源电压保持在工作范围内,RTC使不会停止工作

(二)RCT特征:

  • 可编程的预分频系数:分频系数高为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;
    • SI振荡器时钟
  • 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
  • 3个专门的可屏蔽中断:

    • 1.闹钟中断,用来产生一个软件可编程的闹钟中断
    • 2.秒中断,用来产生一个可编程的周期性中断信号(长可达1秒)。
    • 3.溢出中断,指示内部可编程计数器溢出并回转为0的状态。
  • RTC时钟源
    三种不同的时钟源可被用来驱动系统时钟(SYSCLK):

    • HSI振荡器时钟
    • HSE振荡器时钟
    • PLL时钟
  • 这些设备有以下2种二级时钟源

    • 40kHz低速内部RC,可以用于驱动独立看门狗和通过程序选择驱动RTC。 RTC用于从停机/待机模式下自动唤醒系统。
    • 32.768kHz低速外部晶体也可用来通过程序选择驱动RTC(RTCCLK)。

(三)RTC原理框图

在这里插入图片描述

(四)RTC时钟选择

使用HSE分频时钟或者LSI的时候,在主电源VDD掉电的情况下,这两个时钟来源都会受到影响,因此没法保证RTC正常工作.所以RTC一般都时钟低速外部时钟LSE,频率为实时时钟模块中常用的32.768KHz,因为32768 = 2^15,分频容易实现,所以被广泛应用到RTC模块.(在主电源VDD有效的情况下(待机),RTC还可以配置闹钟事件使STM32退出待机模式).

(五)RTC复位过程

除了RTC_PRL、RTC_ALR、RTC_CNT和RTC_DIV寄存器外,所有的系统寄存器都由系统复位或电源复位进行异步复位。
RTC_PRL、RTC_ALR、RTC_CNT和RTC_DIV寄存器仅能通过备份域复位信号复位。

系统复位后,禁止访问后备寄存器和RCT,防止对后卫区域(BKP)的意外写操作

(六)配置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。

(七)RTC时钟源

RTC是一个独立的时钟源
在这里插入图片描述

(八)RTC寄存器

  • RTC控制寄存器 (RTC_CRH, RTC_CRL)
  • RTC预分频装载寄存器 (RTC_PRLH, RTC_PRLL)
  • RTC预分频余数寄存器 (RTC_DIVH, RTC_DIVL)
  • RTC计数器寄存器 (RTC_CNTH, RTC_CNTL)
  • RTC闹钟寄存器 (RTC_ALRH ,RTC_ALRL)

二、CubeMX建立项目

1.配置SYS在这里插入图片描述

2.配置RCC,(设置高速外部时钟,使能外部晶振LSE)
在这里插入图片描述
3.配置RTC(激活时钟源(Activate Clock Source)和日历(Activate Calendar))
在这里插入图片描述

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
  • RTC校验功能,使能侵入检测功能。RTC时钟经64分频输出到侵入检测引脚TAMPER上
    当 TAMPER引脚上的信号从 0变成1或者从 1变成 0(取决于备份控制寄存器BKP_CR的 TPAL位),会产生一个侵入检测事件。侵入检测事件将所有数据备份寄存器内容清除。
  • 也就是第一个是使能tamper(PC13)引脚作为时钟脉冲输出
  • 第二个是使能tamper(PC13)引脚作为入侵检测功能
  • 下面是两个RTC的中断:
    RTC全局中断RTC_IRQHandler()
    闹钟中断函数RTCAlarm_IRQHandler()

时间为创建时间2021/12/1 18:33
在这里插入图片描述

4.使能串口
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

5.时钟树配置
在这里插入图片描述
6.项目命名创建
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
7.用keil打开文件
在这里插入图片描述

三、代码

(一)时间日期函数

1.打开stm32f1xx_hal_rtc.h文件可以看到以下关于时间和日期的函数
在这里插入图片描述
2.日期结构体
在这里插入图片描述
3.时间结构体
在这里插入图片描述

(二)main.c文件函数代码

1.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;
}

2.main函数中定义时间和日期的结构体用来获取时间和日期

RTC_DateTypeDef GetData;  //获取日期结构体

RTC_TimeTypeDef GetTime;   //获取时间结构体

3.main函数的while循环中添加以下代码

/* 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/%02drn",2000 + GetData.Year, GetData.Month, GetData.Date);
      /* Display time Format : hh:mm:ss */
      printf("%02d:%02d:%02drn",GetTime.Hours, GetTime.Minutes, GetTime.Seconds);

      printf("rn");

      HAL_Delay(1000);
      /* Display date Format : weekday */
		if(GetData.WeekDay==1){
			printf("星期一rn");
		}else if(GetData.WeekDay==2){
			printf("星期二rn");
		}else if(GetData.WeekDay==3){
			printf("星期三rn");
		}else if(GetData.WeekDay==4){
			printf("星期四rn");
		}else if(GetData.WeekDay==5){
			printf("星期五rn");
		}else if(GetData.WeekDay==6){
			printf("星期六rn");
		}else if(GetData.WeekDay==7){
			printf("星期日rn");
		}


四、烧录结果

在这里插入图片描述

五、总结

本次实验了解了RTC原理、以及如何运用CubeMX创建项目来读取日历,并设置输出显示。

六、参考资料

STM32日历读取,设置和输出
【STM32】RTC实时时钟,步骤超细详解,一文看懂RTC

本图文内容来源于网友网络收集整理提供,作为学习参考使用,版权属于原作者。
THE END
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