STM32RTC实时时钟实验讲解，从入门到放弃
【STM32】RTC休眠唤醒（停机模式）、独立看门狗开启状态下
关于STM32使用RTC唤醒停止模式的设置
RTC(Real Time Clock):实时时钟,是指可以像时钟一样输出实际时间的电子设备，一般会是集成电路，因此也称为时钟芯片。总之，RTC只是个能靠电池维持运行的32位定时器，并不像实时时钟芯片，读出来就是年月日。
RTC就只一个定时器而已，掉电之后所有信息都会丢失，因此我们需要找一个地方来存储这些信息，于是就找到了备份寄存器（BKP）。因为它掉电后仍然可以通过纽扣电池供电，继续工作，所以能时刻保存这些数据。
stm32F103使用外部晶体的32.768kHz的振荡器，产生一个1秒长的时间基准。
RTC 模块和时钟配置系统(RCC_BDCR 寄存器)是在后备区域，即在系统复位或从待机模式唤醒后 RTC 的设置和时间维持不变。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)的意外写操作。所以在要设置时间之前，先要取消备份区域（BKP）写保护。
RTC只是一个时钟，但与RTC相连的有两个系统时钟：一个是APB1接口的PCLK1，另一个是RTC时钟。这样，RTC功能也就分为两个部分：第一部分，APB1接口部分，与APB1总线相连，MCU也就是通过这条总线对其进行读写操作。另一部分，RTC核心，其
整个核心部分位于后备区域，所以只要有VBAT引脚供电，就能一直工作，由一系列可编程计数器组成，这部分又再细分为两个组件：20位的预分频模块与32位可编程计数器。预分频模块用来产生最长为1秒的RTC时间基准，而32位的可编程的计数器可被初始化为当前的系统时间。
RTC_PRL：预分频装载寄存器
RTC_DIV：预分频器余数寄存器
RTC_CNT：计数器寄存器
RTC_ALR：闹钟寄存器
首先，在初始化时候，DIV和PRL都会装载同样的数。RTCCLK频率为32.768kHz，来驱动DIV工作，DIV为自减寄存器。当DIV减少到0时，会产生一个TR_CLK信号，该信号会触发三件事情：①将PRL的数重装在到DIV中；②触发CNT计数器+1；③触发SECF，进而产生秒中断。我们会设置一个合理的预分频数，使得TR_CLK触发时间刚好是1s。ALR中存储的是我们设置的闹钟秒数，当CNT和ALR中的数据相同时，就会触发闹钟中断或者闹钟唤醒。（关于CNT和ALR中存放的数据，为时间戳。）
1s的时间如何计算？
我们的RTC_CLK为32.768kHz，所以只要PRL中写入32767即可，即为2的15次方。
我们只需要在PRL的低16位寄存器中写入0x7FFF即可。
DIV寄存器存在的意义？
从上述能知道TR_CLK输出必须为1s。那么我们想要的到0.15s，应该怎么实现呢？
道理很简单，因为DIV是自减的，并且从32768一直减少到0，所需要的时间为1s。所以减少一个数，所用的时间为1/32768s，那么减少多少个数，就计时了0.15s呢？
1/32768s * n = 0.15
n = 0.15 * 32768
又因为DIV寄存器是可读的，所以我们就能实现0.15s的计时。
从框图中，还可以看到，只有秒中断和闹钟中断能触发中断，
溢出是没有中断的。
具体的寄存器讲解与设置，就不做讲解了，不是很复杂。
只说几处需要注意的：
1、RTC的寄存器都是分了高16位和低16位使用的
2、
需要注意的是RTOFF位，该位为只读位，表示最后一次寄存器的写状态。当我们需要对PRL、CNT、ALR寄存器写入数据时，需要先判断该位是否为1。只有上一次写完了，我们才能继续写。
3、关于备份数据寄存器
可以把它看作是一个EEPROM，掉电不丢失的存储器。
DRx的x（x=1…10）什么意思呢？就是有10个这样的16位寄存器。
例如，RTC程序中，我们向DR1写入0x5050，开机检测是否已经配置过RTC。
rtc中断服务函数有两个：RTC_IRQHandler（全局中断）和RTCAlarm_IRQHandler（闹钟中断）
给我们的印象，好像是全局中断就是用来处理秒中断的；闹钟中断就是用来处理闹钟中断的。
但是，这样的说法并不是全面的。
先说结论：
① 如果只需要闹钟作为一个定时的功能，而不是用于低功耗的唤醒，那么只需要在NVIC设置秒中断（如果不用可以不设置）和闹钟中断，秒中断和闹钟中断任何一个都能触发RTC_IRQHandler，我们只需要根据读取相应标志位，判断是秒还是闹钟中断即可。
② 如果该闹钟中断用于低功耗唤醒——待机模式。那么闹钟中断会触发RTCAlarm_IRQHandler函数。我们需要在中断函数中，清除调闹钟中断标志位。
③ 如果该闹钟中断用于低功耗唤醒——停机模式。单纯的闹钟中断是无法唤醒停机模式的，我们需要将RTC闹钟中断链接到外部中断EXIT_17（也不用链接，默认的，就是使能一下子），用来唤醒停机模式。
记得开启闹钟中断以及设置闹钟时间
![fTR_CLK = fRTCCLK/(PRL[19:0]+1)](https://img-blog.csdnimg.cn/e8ddf0a3f8d24fdea7497a8f36a1fd81.png)
u8 RTC_Init(void)
{
//检查是不是第一次配置时钟
u8 temp=0;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); //使能PWR和BKP外设时钟
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能RTC和后备寄存器访问
if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x5555) //从指定的后备寄存器中读出数据:读出了与写入的指定数据不相乎
{
BKP_DeInit(); //复位备份区域
RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON); //设置外部低速晶振(LSE),使用外设低速晶振
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET&&temp<250) //检查指定的RCC标志位设置与否,等待低速晶振就绪
{
temp++;
delay_ms(10);
}
if(temp>=250)return 1;//初始化时钟失败,晶振有问题
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSE作为RTC时钟
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //使能RTC时钟
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_WaitForSynchro(); //等待RTC寄存器同步
RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE); //使能RTC秒中断
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_WaitForSynchro(); //等待RTC寄存器同步
RTC_ITConfig(RTC_IT_ALR, ENABLE); //使能RTC闹钟中断
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_WaitForSynchro(); //等待RTC寄存器同步
RTC_EnterConfigMode();/// 允许配置
RTC_SetPrescaler(32767); //设置RTC预分频的值
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_Set(2023,4,4,19,10,10); //设置时间
RTC_WaitForLastTask();
RTC_SetAlarm(10+RTC_GetCounter()); //闹钟值设定为当前时间的10秒后
RTC_WaitForLastTask();
RTC_ExitConfigMode(); //退出配置模式
BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5555); //向指定的后备寄存器中写入用户程序数据
}
else//系统继续计时
{
RTC_WaitForSynchro(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE); //使能RTC秒中断
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_ITConfig(RTC_IT_ALR, ENABLE); //使能RTC闹钟中断
RTC_WaitForLastTask(); //等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
RTC_WaitForSynchro(); //等待RTC寄存器同步
}
RTC_NVIC_Config();//RCT中断分组设置
RTC_Get();//更新时间
return 0; //ok
}
static void RTC_NVIC_Config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_IRQn; //RTC全局中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级1位,从优先级3位
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //先占优先级0位,从优先级4位
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能该通道中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
}
void RTC_IRQHandler(void)
{
if (RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC) != RESET)//秒钟中断
{
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC|RTC_IT_OW); //清秒中断
RTC_Get(); //更新时间
RTC_WaitForLastTask(); //等待写入完成
}
if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_ALR)!= RESET)//闹钟中断
{
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR); //清闹钟中断
RTC_Get(); //更新时间
RTC_WaitForLastTask();
}
}
void RTC_NVIC_Config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTCAlarm_IRQn; //RTC闹钟中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级1位
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //先占优先级0位
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能该通道中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
}
void RTCAlarm_IRQHandler(void)
{
if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_ALR) != RESET)
{
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR);
RTC_WaitForLastTask();
if(PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_WU) != RESET)
{
PWR_ClearFlag(PWR_FLAG_WU);
RTC_WaitForLastTask();
//处理业务
}
}
RTC_ITConfig(RTC_IT_ALR, DISABLE); //关闭闹钟中断，用的时候在开启
}
void RTC_NVIC_Config(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTCAlarm_IRQn; //RTC闹钟中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级1位
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //先占优先级0位
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能该通道中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
//闹钟中断接到第17线外部中断
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line17;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}
void RTCAlarm_IRQHandler(void)
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);
RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_ALR);
RTC_WaitForLastTask();
SystemInit();//重要，由于停机下对所有时钟关闭，所以唤醒需要重新配置时钟！！
if(PWR_GetFlagStatus(PWR_FLAG_WU) != RESET)
{
PWR_ClearFlag(PWR_FLAG_WU);// 清除唤醒标志
//处理业务
}
RTC_ITConfig(RTC_IT_ALR, DISABLE); //失能RTC闹钟中断，用的时候在开启
}