文章目录
实验环境一、RTC 实时时钟简介二、RTC 外设框图剖析三、CubeMX配置RTC四、KEIL代码修改五、实验结果六、验证初始时间七、总结实验环境
软件：
STM32CubeMX
KEIL5
mcuisp
串口通信助手
硬件：
STM32F103C8Tx
杜邦线，面包板，USB转TTL
一、RTC 实时时钟简介
STM32的 RTC 外设（Real Time Clock），实质是一个掉电后还继续运行的定时器。从定时器的角度来说，相对于通用定时器 TIM 外设，它十分简单，只有很纯粹的计时和触发中断的功能；但从掉电还继续运行的角度来说，它却是 STM32 中唯一一个具有如此强大功能的外设。所以 RTC 外设的复杂之处并不在于它的定时功能，而在于它掉电还继续运行的特性。STM32的 RTC 外设（Real Time Clock），实质是一个掉电后还继续运行的定时器。从定时器的角度来说，相对于通用定时器 TIM 外设，它十分简单，只有很纯粹的计时和触发中断的功能；但从掉电还继续运行的角度来说，它却是 STM32 中唯一一个具有如此强大功能的外设。所以 RTC 外设的复杂之处并不在于它的定时功能，而在于它掉电还继续运行的特性。二、RTC 外设框图剖析
框图中浅灰色的部分都是属于备份域的，在VDD掉电时可在VBAT的驱动下继续运行。这部分仅包括 RTC 的分频器，计数器，和闹钟控制器。若 VDD 电源有效，RTC 可以触发RTC_Second(秒中断)RTC_Overflow(溢出事件)和 RTC_Alarm(闹钟中断)。从结构图可以分析到，其中的定时器溢出事件无法被配置为中断。若 STM32 原本处于待机状态，可由闹钟事件或 WKUP 事件(外部唤醒事件，属于 EXTI 模块，不属于 RTC)使它退出待机模式。闹钟事件是在计数器 RTC_CNT 的值等于闹钟寄存器 RTC_ALR 的值时触发的。
在备份域中所有寄存器都是 16 位的， RTC 控制相关的寄存器也不例外。它的计数器RTC_CNT 的 32 位由 RTC_CNTL 和 RTC_CNTH 两个寄存器组成，分别保存定时计数值的低 16 位和高 16 位。在配置 RTC 模块的时钟时，通常把输入的 32768Hz 的 RTCCLK 进行32768分频得到实际驱动计数器的时钟TR_CLK = RTCCLK/32768= 1 Hz，计时周期为1秒，计时器在 TR_CLK 的驱动下计数，即每秒计数器 RTC_CNT 的值加 1。
三、CubeMX配置RTC
1.配置RCC
设置高速外部时钟HSE 选择外部时钟源
使能外部晶振LSE
RTC设备因为其独特的运行方式（即掉电依旧运行）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，资源消耗太大，小小的纽扣电池根本吃不消。没法保证RTC正常工作.所以RTC一般都时钟低速外部时钟LSE
2.配置RTC
Activate Clock Source 激活时钟源Activate calendar激活日历
这两个都要点，作用也很明显，先是使能时钟源，再使能RTC日历
RTC_OUT： Not RTC_OUTTamper： ×
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
下面配置初始时间
此处设置时间为/11/2 14:48:00
Data Format: 日期格式Binary data format 十六进制BCD data format BCD码进制
使用自动配置，初始化时间必须使用BCD data format，原因是库函数存在bug，如果使用Binary data format，月份配置会出错，比如说11月，配置时会赋值为RTC_MONTH_NOVEMBER，而此宏定义值为0x11，也就是说其十进制值为17
3 .使能串口
4.时钟源设置
- 1.设置RTC时钟为LSE
- 2.选择外部时钟HSE 8MHZ，PLL锁相环倍频9倍
- 3.系统时钟来源选择为PLL
- 4.置APB1分频器为 /2
5.项目文件设置
这样项目就创建完成了
四、KEIL代码修改
打开stm32f1xx_hal_rtc.h文件可以看到以下函数
/* RTC Time and Date functions ************************************************//** @addtogroup RTC_Exported_Functions_Group2* @{*/HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_SetTime(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_TimeTypeDef *sTime, uint32_t Format);/*设置系统时间*/HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_GetTime(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_TimeTypeDef *sTime, uint32_t Format);/*读取系统时间*/HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_SetDate(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_DateTypeDef *sDate, uint32_t Format);/*设置系统日期*/HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_GetDate(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_DateTypeDef *sDate, uint32_t Format);/*读取系统日期*//*** @}*//* RTC Alarm functions ********************************************************//** @addtogroup RTC_Exported_Functions_Group3* @{*/HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_SetAlarm(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_AlarmTypeDef *sAlarm, uint32_t Format);/*启动报警功能*/HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_SetAlarm_IT(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_AlarmTypeDef *sAlarm, uint32_t Format);/*设置报警中断*/HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_DeactivateAlarm(RTC_HandleTypeDef *hrtc, uint32_t Alarm);/*报警时间回调函数*/HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_GetAlarm(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_AlarmTypeDef *sAlarm, uint32_t Alarm, uint32_t Format);void HAL_RTC_AlarmIRQHandler(RTC_HandleTypeDef *hrtc);HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_PollForAlarmAEvent(RTC_HandleTypeDef *hrtc, uint32_t Timeout);void HAL_RTC_AlarmAEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc);
/*时间结构体*/typedef struct{uint8_t Hours; /*!< Specifies the RTC Time Hour.This parameter must be a number between Min_Data = 0 and Max_Data = 23 */uint8_t Minutes;/*!< Specifies the RTC Time Minutes.This parameter must be a number between Min_Data = 0 and Max_Data = 59 */uint8_t Seconds;/*!< Specifies the RTC Time Seconds.This parameter must be a number between Min_Data = 0 and Max_Data = 59 */} RTC_TimeTypeDef;/*日期结构体*/typedef struct{uint8_t WeekDay; /*!< Specifies the RTC Date WeekDay (not necessary for HAL_RTC_SetDate).This parameter can be a value of @ref RTC_WeekDay_Definitions */uint8_t Month; /*!< Specifies the RTC Date Month (in BCD format).This parameter can be a value of @ref RTC_Month_Date_Definitions */uint8_t Date;/*!< Specifies the RTC Date.This parameter must be a number between Min_Data = 1 and Max_Data = 31 */uint8_t Year;/*!< Specifies the RTC Date Year.This parameter must be a number between Min_Data = 0 and Max_Data = 99 */} RTC_DateTypeDef;
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;}
在main.c中定义时间和日期的结构体用来获取时间和日期
RTC_DateTypeDef Date; //获取日期结构体RTC_TimeTypeDefTime; //获取时间结构体
在main函数的while循环中添加以下代码
//获取RTC时间HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &Time, RTC_FORMAT_BIN);//获取RTC日期HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &Date, RTC_FORMAT_BIN);//日期展示格式：年/月/日printf("%02d/%02d/%02d\r\n",2000 + Date.Year, Date.Month, Date.Date);//时间展示格式：时：分：秒printf("%02d:%02d:%02d\r\n",Time.Hours, Time.Minutes, Time.Seconds);printf("\r\n");HAL_Delay(1000);
添加星期
switch(Date.WeekDay){case 1:printf("星期一\r\n");break;case 2:printf("星期二\r\n");break;case 3:printf("星期三\r\n");break;case 4:printf("星期四\r\n");break;case 5:printf("星期五\r\n");break;case 6:printf("星期六\r\n");break;case 7:printf("星期七\r\n");}
五、实验结果
六、验证初始时间
HAL库配置RTC时可以看到RTC默认初始时间是0年1月1日零时零分零秒
先将上面代码初始日期时间清零，查看星期数，由于RTC可以自动生成正确的星期数，将输出的星期数与1970年1月1日比较，就可以知道RTC初始时间是否是1970年1月1号
Time.Hours=0,Time.Minutes=0,Time.Seconds=0;//时间清零Date.Year=0,Date.Month=1,Date.Date=1;//日期清零HAL_RTC_SetTime(&hrtc,&Time,RTC_FORMAT_BCD);HAL_RTC_SetDate(&hrtc,&Date,RTC_FORMAT_BCD);while(1){/* Get the RTC current Time */HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &Time, RTC_FORMAT_BIN);/* Get the RTC current Date */HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &Date, RTC_FORMAT_BIN);/* Display date Format : yy/mm/dd */printf("%02d/%02d/%02d\r\n",Date.Year, Date.Month, Date.Date);}
查看结果：
已知1970年1月1日为星期4，所以RTC开始日期不是1970年1月1日。
七、总结
使用CubeMX会使大部分底层原理没有接触到，想要更加深入了解RTC底层构造需要查看官方文档进行进一步学习。
