STM32 RTC及定時(shí)鬧鐘功能實(shí)現(xiàn)

對(duì)于學(xué)習(xí)過(guò)51單片機(jī)的同學(xué)來(lái)說(shuō)，一般使用RTC功能，一般都會(huì)使用51單片機(jī)+DS1302的方案，在STM32單片機(jī)中，因?yàn)镾TM32單片機(jī)自帶RTC模塊，所以我們只需要使用一個(gè)STM32即可，不需要外掛實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片了。

RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘簡(jiǎn)介

"RTC"是Real Time Clock 的簡(jiǎn)稱，意為實(shí)時(shí)時(shí)鐘。

STM32提供了一個(gè)秒中斷源和一個(gè)鬧鐘中斷源，修改計(jì)數(shù)器的值可以重新設(shè)置系統(tǒng)當(dāng)前的時(shí)間和日期。

STM32的RTC外設(shè)，實(shí)質(zhì)是一個(gè)掉電后還能繼續(xù)運(yùn)行的定時(shí)器，通過(guò)配置，可以讓它準(zhǔn)確地每秒鐘中斷一次。

所謂掉電，是指電源VDD斷開(kāi)的情況下，為了RTC外設(shè)掉電可以繼續(xù)運(yùn)行，必須給STM32芯片通過(guò)VBAT引腳接上外部3.3V供電。

當(dāng)主電源VDD有效時(shí)，由VDD給RTC外設(shè)供電。

當(dāng)VDD掉電后，由VBAT給RTC外設(shè)供電。

無(wú)論由什么電源供電，RTC中的數(shù)據(jù)始終都保存在屬于RTC的備份域中，如果主電源和VBAT都掉電，那么備份域中保存的所有數(shù)據(jù)都將丟失。(備份域除了RTC模塊的寄存器，還有42個(gè)16位的寄存器可以在VDD掉電的情況下保存用戶程序的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)復(fù)位或電源復(fù)位時(shí)，這些數(shù)據(jù)也不會(huì)被復(fù)位)。

• 上圖來(lái)自于《STM32中文參考手冊(cè)》

備份寄存器是42個(gè)16位的寄存器，可用來(lái)存儲(chǔ)84個(gè)字節(jié)的用戶應(yīng)用程序數(shù)據(jù)。他們處在備份域里，當(dāng)VDD電源被切斷，他們?nèi)匀挥蒝BAT維持供電，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，所以我們可以使用這些寄存器預(yù)存一些運(yùn)行狀態(tài)信息。

比如我們可以在RTC初始化之后，對(duì)BKP_DR1寄存器寫入一個(gè)值，比如0x5050，然后在 RTC_Init(void)函數(shù)開(kāi)始處，先讀取并判斷BKP_DR1寄存器的值是否為0x5050，進(jìn)而可以知道系統(tǒng)的RTC是否有VBAT外部電源維持供電。

STM32時(shí)鐘系統(tǒng)

參考《STM32中文參考手冊(cè)》中對(duì)STM32的時(shí)鐘系統(tǒng)的詳細(xì)說(shuō)明。

RTC的時(shí)鐘源可以來(lái)源于3個(gè)渠道：

• 來(lái)自于低速外部時(shí)鐘LSE，也就是外部的晶振，一般選用32.768KHz
• 來(lái)自于高速外部時(shí)鐘HSE的128分頻，即HSE/128
• 來(lái)自于低速內(nèi)部時(shí)鐘LSI

使用HSE分頻時(shí)鐘或者LSI的時(shí)候，在主電源VDD掉電的情況下，這兩個(gè)時(shí)鐘來(lái)源都會(huì)受到影響，因此沒(méi)法保證RTC正常工作（在有自動(dòng)校準(zhǔn)功能并對(duì)時(shí)鐘的精度要求不是很高的情況下，還是可以使用HSE分頻時(shí)鐘作為RTC時(shí)鐘的），所以RTC一般都選用低速外部時(shí)鐘LSE，晶振的頻率為實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊中常用的32.768KHz，因?yàn)?2768 = 2^15，分頻容易實(shí)現(xiàn)1秒的時(shí)鐘頻率，所以被廣泛應(yīng)用到RTC模塊。

在配置RTC模塊的時(shí)鐘時(shí)，把輸入的32768Hz的RTCCLK進(jìn)行32768分頻得到實(shí)際驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘TR_CLK = RTCCLK/37768 = 1Hz，計(jì)時(shí)周期為1秒，計(jì)時(shí)器在TR_CLK的驅(qū)動(dòng)下計(jì)數(shù)，即每秒計(jì)數(shù)器RTC_CNT的值加1。

RTC時(shí)間設(shè)置

RTC時(shí)間設(shè)置就是對(duì)RTC計(jì)數(shù)器寄存器RTC_CNT進(jìn)行設(shè)置。

該寄存器由兩個(gè)16位的寄存器RTC_CNTH和RTC_CNTL組成，總共32位，用來(lái)記錄秒鐘值。

理論上可以計(jì)算2^32 = 4,294,967,296? s，大約136年。

所以設(shè)置RTC時(shí)間或者獲取RTC時(shí)間，就是設(shè)置RTC_CNT寄存器或者獲取RTC_CNT寄存器的值。

所以封裝的設(shè)置時(shí)鐘的函數(shù)RTC_Set()，就是求得設(shè)定的時(shí)間與1970年1月1日 00:00:00之間的秒數(shù)，然后通過(guò)RTC_SetCounter()函數(shù)，寫入RTC_CNT寄存器即可。

注意：

每次操作RTC_CNT時(shí)應(yīng)該要使能PWR 和 BKP 時(shí)鐘，允許訪問(wèn)BKP域，否則會(huì)操作失敗。

/* Enable PWR and BKP clocks*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);/* Allow access to BKP Domain */PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); /* Wait until last write operation on RTC registers has finished*/RTC_WaitForLastTask();/* 修改當(dāng)前RTC計(jì)數(shù)寄存器內(nèi)容 */RTC_SetCounter(Cnt);/* Wait until last write operation on RTC registers has finished*/RTC_WaitForLastTask();

//主循環(huán) while(1) { times++;  if(t!=calendar.sec)  {  t=calendar.sec;  NowHour = calendar.hour; NowMinute = calendar.min; NowSecond = calendar.sec; if(NowHour==AlarmHour&&NowMinute==AlarmMinute&&NowSecond==AlarmSecond) { //執(zhí)行預(yù)定動(dòng)作 } } }