STM32 RTC實時時鐘
阿新 • • 發佈：2019-01-01
我用的是STM32庫函式：兩個知識點：
一、RTC時鐘框圖分析（重要）
二、時間是怎樣顯示出來的（簡析）
一、RTC時鐘框圖分析（重要）
先熟悉一下幾個知識點：
1、STM32的實時時鐘（RTC）是一個獨立的定時器！
2、RTC模組和時鐘配置系統（RCC_BDCR暫存器）是在後備區域，即在系統復位火從待機模式喚醒後RTC的設定和時間維持不變。
第一部分：
第二部分：RTC核心。這裡分為兩個模組：1、RTC預分頻器模組；2、一個32位的可程式設計計數器；
下面開始分析第二部分：
先給大家介紹下後備區域的幾個特別重要的暫存器：
1、RTC_DIV（重要）：RTC預分頻器餘數暫存器。這個暫存器的作用是來獲得比秒鐘更加準確的時鐘（0.1s，0.01s），該暫存器是自減的，用來儲存還需要多少個時鐘週期獲得一個秒訊號。這裡加上一個公式（STM32參考手冊裡有）：fTR_CLK=fRTCCLK/(PRL[19：0]+1) 到這裡是書上的原話~！
解釋一下，
舉個例子就明白了。比如我想要得到1.12秒的這個時間，就要求RTC_DIV自減0.12/(1/32768)次。RTC_DIV只得到0.12s的時間，還有1s時間從哪兒來？他是TR_CLK提供的。這個問題會在下文講解。。
2、RTC_PRL：RTC預分頻裝載暫存器。這個暫存器有兩個作用：1、提供給RTC_DIV的重新裝載值；2、設定時鐘分頻係數。
第一個作用不講了。第二個作用：設定時鐘分頻係數。比如我們使用32.768KHz的晶振作為時鐘輸入，那麼我們配置這個暫存器值位32767，就可以得到1s鐘的計數頻率（32768/(32767+1)，單位(HZ)）。
3、RTC_CNT（重要）：RTC計數器暫存器。這個暫存器較簡單，用來記錄秒鐘值。如果之前對RTC_CR(控制暫存器)，的相關中斷允許位配置的話，RTC_CNT暫存器可以產生一個溢位中斷。
4、RTC_ALR：RTC鬧鐘暫存器。從圖中就可以看出來，很簡單。用來標記鬧鐘產生時間，如果RTC_CNT的值和RTC_ALR的值相等的話，並使能中斷的話（在RTC_CR(控制暫存器)中配置），會產生一個鬧鐘中斷。
後備區域的暫存器就給大家介紹到這兒。相比大家通過上面的介紹結合框圖，頭腦裡面應該有個大致流程了吧。沒有~！？臥槽~那就給大家理一遍思路→_→
首先外部加進來一個時鐘訊號RTCCLK（32.768K），然後設定RTC_PRL的分頻係數為32767，得到一個秒時鐘訊號TR_CLK（1HZ）。當TR_CLK每過一個時鐘週期，產生一個RTC_Second（秒鐘中斷），同時RTC_CNT計數器（記錄秒值）加1。如果要求更精準的時間，還可以在RTC_CR暫存器的RSF位被置1時去讀RTC_DIV的值。
二、時間是怎樣顯示出來的（簡析）
主函式中有這麼兩條語句：
LCD_ShowString(60,130,200,16,16," - - "); ①
LCD_ShowString(60,162,200,16,16," : : "); ②
在看這三條語句（這裡統稱”中間三條語句“）：
LCD_ShowNum(60,130,calendar.w_year,4,16);
LCD_ShowNum(100,130,calendar.w_month,2,16);
LCD_ShowNum(124,130,calendar.w_date,2,16);
和這三條語句（這裡統稱”最後三條語句“）：
LCD_ShowNum(60,162,calendar.hour,2,16);
LCD_ShowNum(84,162,calendar.min,2,16);
LCD_ShowNum(108,162,calendar.sec,2,16);
很顯然，中間三條語句是顯示年月日的對應①，最後三條語句是顯示時分秒的對應②。這些結構體成員都在初始化函式（RTC_Init();）中被賦值了，怎麼賦值的，大家自己去研究吧。。。然後在硬體中，TR_CLK的每個時鐘週期都會觸發秒中斷，在秒中斷服務函式中又對時間進行了更新。
想顯示時間，是不是先得設定一個基礎時間，然後讓系統在基礎時間上，進行自加。
第一步：設定一個基礎時間。在對時鐘進行配置時（在初始化函式（RTC_Init();中配置），裡面有個RTC_Set();函式，此函式會你設定的年月日時分秒進行計算，算出從1970年到你設定那個時刻總共是多少秒（這博主也不知道為什麼是1970年），然後把算出來的這個秒值賦給RTC_CNT計數器作為初值。
第二步：系統自己更新時間（自加）。時間是怎麼更新的，這裡給大家簡單提一下。。在更新函式（RTC_Get();）中，首先會讀取RTC_CNT計數器中的值，然後經過一番倒計算，計算出年月日時分秒和星期，分別賦值給那些時間的結構體變數。於是在主函式的while(1)中，會不斷的被秒中斷重新整理時間，並顯示在LCD上。
這樣，一個完整的時鐘就顯示在LCD螢幕上了。大功告成！
博主不才，大牛不喜勿噴哦~
一、RTC時鐘框圖分析（重要）
二、時間是怎樣顯示出來的（簡析）
一、RTC時鐘框圖分析（重要）
先熟悉一下幾個知識點：
1、STM32的實時時鐘（RTC）是一個獨立的定時器！
2、RTC模組和時鐘配置系統（RCC_BDCR暫存器）是在後備區域，即在系統復位火從待機模式喚醒後RTC的設定和時間維持不變。
RTC這章中，對RTC相關的暫存器的操作特別重要，我在這裡不解釋了，請查閱手冊。。
先上圖！
RTC時鐘框圖
RTC時鐘框圖分為完全獨立的兩個部分：1、APB1介面部分（用來RTC相關的暫存器）；2、RTC核心；第一部分：
第二部分：RTC核心。這裡分為兩個模組：1、RTC預分頻器模組；2、一個32位的可程式設計計數器；
下面開始分析第二部分：
先給大家介紹下後備區域的幾個特別重要的暫存器：
1、RTC_DIV（重要）：RTC預分頻器餘數暫存器。這個暫存器的作用是來獲得比秒鐘更加準確的時鐘（0.1s，0.01s），該暫存器是自減的，用來儲存還需要多少個時鐘週期獲得一個秒訊號。這裡加上一個公式（STM32參考手冊裡有）：fTR_CLK=fRTCCLK/(PRL[19：0]+1) 到這裡是書上的原話~！
解釋一下，
舉個例子就明白了。比如我想要得到1.12秒的這個時間，就要求RTC_DIV自減0.12/(1/32768)次。RTC_DIV只得到0.12s的時間，還有1s時間從哪兒來？他是TR_CLK提供的。這個問題會在下文講解。。
2、RTC_PRL：RTC預分頻裝載暫存器。這個暫存器有兩個作用：1、提供給RTC_DIV的重新裝載值；2、設定時鐘分頻係數。
第一個作用不講了。第二個作用：設定時鐘分頻係數。比如我們使用32.768KHz的晶振作為時鐘輸入，那麼我們配置這個暫存器值位32767，就可以得到1s鐘的計數頻率（32768/(32767+1)，單位(HZ)）。
3、RTC_CNT（重要）：RTC計數器暫存器。這個暫存器較簡單，用來記錄秒鐘值。如果之前對RTC_CR(控制暫存器)，的相關中斷允許位配置的話，RTC_CNT暫存器可以產生一個溢位中斷。
4、RTC_ALR：RTC鬧鐘暫存器。從圖中就可以看出來，很簡單。用來標記鬧鐘產生時間，如果RTC_CNT的值和RTC_ALR的值相等的話，並使能中斷的話（在RTC_CR(控制暫存器)中配置），會產生一個鬧鐘中斷。
後備區域的暫存器就給大家介紹到這兒。相比大家通過上面的介紹結合框圖，頭腦裡面應該有個大致流程了吧。沒有~！？臥槽~那就給大家理一遍思路→_→
首先外部加進來一個時鐘訊號RTCCLK（32.768K），然後設定RTC_PRL的分頻係數為32767，得到一個秒時鐘訊號TR_CLK（1HZ）。當TR_CLK每過一個時鐘週期，產生一個RTC_Second（秒鐘中斷），同時RTC_CNT計數器（記錄秒值）加1。如果要求更精準的時間，還可以在RTC_CR暫存器的RSF位被置1時去讀RTC_DIV的值。
二、時間是怎樣顯示出來的（簡析）
主函式中有這麼兩條語句：
LCD_ShowString(60,130,200,16,16," - - "); ①
LCD_ShowString(60,162,200,16,16," : : "); ②
在看這三條語句（這裡統稱”中間三條語句“）：
LCD_ShowNum(60,130,calendar.w_year,4,16);
LCD_ShowNum(100,130,calendar.w_month,2,16);
LCD_ShowNum(124,130,calendar.w_date,2,16);
和這三條語句（這裡統稱”最後三條語句“）：
LCD_ShowNum(60,162,calendar.hour,2,16);
LCD_ShowNum(84,162,calendar.min,2,16);
LCD_ShowNum(108,162,calendar.sec,2,16);
很顯然，中間三條語句是顯示年月日的對應①，最後三條語句是顯示時分秒的對應②。這些結構體成員都在初始化函式（RTC_Init();）中被賦值了，怎麼賦值的，大家自己去研究吧。。。然後在硬體中，TR_CLK的每個時鐘週期都會觸發秒中斷，在秒中斷服務函式中又對時間進行了更新。
想顯示時間，是不是先得設定一個基礎時間，然後讓系統在基礎時間上，進行自加。
第一步：設定一個基礎時間。在對時鐘進行配置時（在初始化函式（RTC_Init();中配置），裡面有個RTC_Set();函式，此函式會你設定的年月日時分秒進行計算，算出從1970年到你設定那個時刻總共是多少秒（這博主也不知道為什麼是1970年），然後把算出來的這個秒值賦給RTC_CNT計數器作為初值。
第二步：系統自己更新時間（自加）。時間是怎麼更新的，這裡給大家簡單提一下。。在更新函式（RTC_Get();）中，首先會讀取RTC_CNT計數器中的值，然後經過一番倒計算，計算出年月日時分秒和星期，分別賦值給那些時間的結構體變數。於是在主函式的while(1)中，會不斷的被秒中斷重新整理時間，並顯示在LCD上。
這樣，一個完整的時鐘就顯示在LCD螢幕上了。大功告成！
博主不才，大牛不喜勿噴哦~