STM32CubeMX系列 | RTC实时时钟

2023-03-21  

1. RTC实时时钟简介

STM32的实时时钟RTC是一个独立的定时器,RTC模块拥有一组连续计数的计数器,在相应软件配置下,可提供时钟日历的功能,修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期 RTC模块和时钟配置系统(RCC_BDCR寄存器)是在后背区域,即在系统复位或从待机模式唤醒后RTC的设置和事件维持不变。但是在系统复位后,会自动禁止访问后备寄存器和RTC,以防止对后备区域(BKP)的意外操作。所以在要设置时间之前,要先取消备份区域写保护。RTC的简化框图如下所示:

RTC由两个主要部分组成:第一部分(APB1接口)用来和APB1总线相连,此单元还包含一组16位寄存器,可通过APB1总线对其进行读写操作;另一部分(RTC核心)由一组可编程计数器组成,分为两个主要模块,第一个模块是RTC的预分频模块,可编程产生1秒的RTC时间基准TR_CLK。第二个模块是一个32位的可编程计数器(RTC_CNT),可被初始化为当前的系统时间,一个32位的时钟计数器按秒钟计算可以记录4294967296秒,约136年左右,一般应用已经足够 RTC还有一个闹钟寄存器RTC_ALR,用于产生闹钟。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较,如果RTC_CNT = RTC_ALR将产出一个闹钟中断,从而实现闹钟功能

2. 硬件设计

本实验通过RTC的秒中断来持续输出时间通过串口1打印出来,并通过设置闹钟中断实现一个闹钟提醒,D1指示灯提示系统正常运行

  • D1指示灯

  • USART1串口

  • RTC

3. 软件设计

3.1 STM32CubeMX设置

  • RCC设置中开启外部高速晶振(HSE)以及外部低速晶振(LSE),时钟树中将RTC的频率设置为32.768KHz

  • PC0设置为GPIO推挽输出模式、上拉、高速、默认输出电平为高电平

  • USART1选择为异步通讯方式,波特率设置为115200Bits/s,传输数据长度为8Bit,无奇偶校验,1位停止位

  • 激活时钟源,激活日历,选择No RTC Output,设置初始日期和时间

  • 使能RTC全局中断和闹钟中断

  • 输入工程名,选择工程路径(不要有中文),选择MDK-ARM V5;勾选Generated periphera initialization as a pair of ‘.c/.h’ files per IP ;点击GENERATE CODE,生成工程代码

3.2 MDK-ARM编程

在rtc.c文件中编写秒中断处理回调函数和闹钟中断处理函数

extern RTC_DateTypeDef GetDate;

extern RTC_TimeTypeDef GetTime;


void HAL_RTCEx_RTCEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc){

    HAL_RTC_GetTime(hrtc,&GetTime,RTC_FORMAT_BIN);

    HAL_RTC_GetDate(hrtc,&GetDate,RTC_FORMAT_BIN);

    printf("Date:%02d-%02d-%02drn",2000+GetDate.Year,GetDate.Month,GetDate.Date);

    printf("Time:%02d:%02d:%02drn",GetTime.Hours,GetTime.Minutes,GetTime.Seconds);

    printf("rn"); 

}


void HAL_RTC_AlarmAEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc){

    printf("Alarm Active...!!!n");

}

在main.c文件中编写闹钟设置相关代码并开启相关中断

/* USER CODE BEGIN PV */

RTC_DateTypeDef GetDate;

RTC_TimeTypeDef GetTime;

RTC_AlarmTypeDef sAlarm;

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

void SystemClock_Config(void);


int main(void){

  HAL_Init();

  SystemClock_Config();

  /* Initialize all configured peripherals */

  MX_GPIO_Init();

  MX_RTC_Init();

  MX_USART1_UART_Init();

  /* USER CODE BEGIN 2 */

  __HAL_RTC_SECOND_ENABLE_IT(&hrtc,RTC_IT_SEC); //开启秒中断

  sAlarm.Alarm = RTC_ALARM_A;

  sAlarm.AlarmTime.Hours = 16;

  sAlarm.AlarmTime.Minutes = 20;

  sAlarm.AlarmTime.Seconds = 30;

  HAL_RTC_SetAlarm_IT(&hrtc,&sAlarm,RTC_FORMAT_BIN);  //设置闹钟并使能闹钟中断

  /* USER CODE END 2 */

  while (1){

    HAL_Delay(1000);

    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);

  }

}

4. 下载验证

编译无误后下载到开发板,可以看到D1指示灯每1s闪烁一次,串口助手每1s会打印出相应的日期和时间,闹钟设置的时间到后会打印出闹钟中断函数里的相关语句


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