目录Unix时间戳简介UTC和GMT是两种计时标准时间戳转换BKP备份寄存器简介BKP基本结构BKP的库函数要用到的PER库函数初始化BKPRTC外设简介RTC框图RTC基本结构​编辑RTC的操作注意事项RCC库函数RTC库函数RTC初始化完整代码MyRTC.c模块代码MyRTC.h模块代码main.c模块Unix时间戳简介Unix 时间戳Unix Timestamp定义为从UTC/GMT的1970年1月1日0时0分0秒开始所经过的秒数不考虑闰秒。是一个计数器数值时间戳存储在一个秒计数器中秒计数器为32位/64位的整型变量世界上所有时区的秒计数器相同不同时区通过添加偏移来得到当地时间时间戳就只按照秒来计数。不进位用这样一个很大的秒数来表示时间有三点好处简化硬件电路我们就只需要用一个很大秒寄存器来储存计数器的数值就行了不用考虑进位进行一些时间间隔的计算时非常方便对两个计数器的秒数相减除以1h对应的秒数就行了存储方便存储秒数就存储一个比较大的变量就行了坏处占用软件资源每次进行秒计数器和日期转换时软件都需要进行一系列复杂的计算。UTC和GMT是两种计时标准UTC是通过原子钟方式计算1s的长度更精确GMT是计算一天的时间长度除以24h的秒数来计算1s的长度。相比于UTC不是很精确。闰秒现在大部分的计算机设备都使用的UTC原子钟的秒数。但实际上地球会受到一些影响造成自转变慢。所以闰秒来抵消掉误差。时间戳转换C语言的time.h模块提供了时间获取和时间戳转换的相关函数可以方便地进行秒计数器、日期时间和字符串之间的转换BKP备份寄存器简介BKPBackup Registers备份寄存器BKP可用于存储用户应用程序数据。当VDD2.0~3.6V电源被切断他们仍然由VBAT1.8~3.6V维持供电。当系统在待机模式下被唤醒或系统复位或电源复位时他们也不会被复位TAMPER引脚产生的侵入事件将所有备份寄存器内容清除RTC引脚输出RTC校准时钟、RTC闹钟脉冲或者秒脉冲存储RTC时钟校准寄存器用户数据存储容量20字节中容量和小容量/ 84字节大容量和互联型注第3点TAMPER引脚是检测侵入事件的引脚。当我们存入一些敏感信息为了防止信息泄露我们可以使用这个TAMPER防侵入引脚。设计电路时配置为上拉输入或下拉输入。引脚另一端连接在防侵入设备的开关上。当别人打开我的设备就会在TAMPER上产生上升沿或下降沿STM32就会知道有侵入。这时BKP里面的数据就会自动清零。并且申请中断。主电源断电后侵入检测仍然有效BKP基本结构当主电源VDD掉电时后备区域可以由VBAT的备用电池供电。当主电源VDD上电时后备电源会由VBAT切换至VDD。BKP和RTC部分电路都在后备区域。BKP里面有数据寄存器控制寄存器状态寄存器和RTC时钟校准寄存器STM32中容量设备共有20个数据寄存器每个数据寄存器16位存两个字节。状态寄存器们主要负责管理和监控侵入事件的功能的状态。RTC时钟校准寄存器对RTC的误差产生校准。BKP的库函数//将全部寄存器恢复到默认值清除写入的数据 void BKP_DeInit(void); //配置侵入检测的有效电平高电平触发还是低电平触发 void BKP_TamperPinLevelConfig(uint16_t BKP_TamperPinLevel); //使能侵入检测 void BKP_TamperPinCmd(FunctionalState NewState); //是否开启中断 void BKP_ITConfig(FunctionalState NewState); //时钟输出功能配置可以在RTC引脚输出RTC校准时钟RTC闹钟脉冲或秒脉冲 void BKP_RTCOutputConfig(uint16_t BKP_RTCOutputSource); //设置RTC校准值写入RTC校准寄存器 void BKP_SetRTCCalibrationValue(uint8_t CalibrationValue); /*写备份寄存器*/ void BKP_WriteBackupRegister(uint16_t BKP_DR, uint16_t Data); /*读备份寄存器*/ uint16_t BKP_ReadBackupRegister(uint16_t BKP_DR); //获取标志位状态 FlagStatus BKP_GetFlagStatus(void); //清除标志位状态 void BKP_ClearFlag(void); //中断标志位是否发生 ITStatus BKP_GetITStatus(void); //清除中断标志位 void BKP_ClearITPendingBit(void);要用到的PER库函数//备份寄存器访问使能 void PWR_BackupAccessCmd(FunctionalState NewState);初始化BKPRCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE); PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能对BKP和PWR的访问RTC外设简介RTCReal Time Clock实时时钟RTC是一个独立的定时器可为系统提供时钟和日历的功能RTC和时钟配置系统处于后备区域系统复位时数据不清零VDD2.0~3.6V断电后可借助VBAT1.8~3.6V供电继续走时32位的可编程计数器可对应Unix时间戳的秒计数器20位的可编程预分频器可适配不同频率的输入时钟1s计一个数频率得是1Hz要分频可选择三种RTC时钟源HSE时钟除以128通常为8MHz/128后续在分频寄存器给一个合适的值8MHz/128/合适值就可以得到1Hz频率。LSE振荡器时钟通常为32.768KHz32768 2 ^ 15。所以32768经过15位的计数器的自然溢出。就可以很方便的得到1Hz注设置一个15位的计数器计数达到32768就会满溢出就是1Hz。只有这一路时钟可以通过VBAT备用时钟供电LSI振荡器时钟40KHz经过40K的分频得到1HzRTC框图框图中灰色部分是待机时都会继续维持供电APB1总线和APB1接口对寄存器进行读写RTCCLK是由RCC决定的。RTCCLK进来经过RTC预分频器进行分频这个分频器由两个寄存器组成上面的是重装载寄存器RTC_PRL下面的是RTC_DIV自减手册里叫做余数寄存器他还是计数器的作用。这一块跟之前定时器中的cnt跟arr是一个作用。这里的分频器就是计数器计几个数就溢出一次。所以在这里下面的寄存器计数上面的寄存器规定一个目标值。但是为什么他会有一个分频的作用呢。因为当我们的cnt计数等于arr时发送一个波形。所以就是经过arr个1/PCLK才会得到一个波形。所以随后的频率就是PCLK/arr。随后的闹钟寄存器RTC_ALR与上面的RTC_CNT寄存器是等宽的。我们可以设置ALR为一个初始值。当CNT值跟设定的闹钟值一样时。就会产生RTC_Alarm闹钟信号。通往右边的中断系统。也可以让设备退出待机模式。中断部分有三个信号可以触发中断RTC_Second秒中断。它的来源就是CNT的输入时钟。开启这个中断程序就会每秒进入一次中断。RTC_Overflow溢出中断。他的来源是CNT的32位计数器溢出了。2106年溢出RTC_Alarm闹钟中断。当计数器跟闹钟值相等时会触发中断闹钟信号可以把设备从待机模式唤醒。RTC基本结构RTC的操作注意事项执行以下操作将使能对BKP和RTC的访问设置RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN使能PWR和BKP时钟设置PWR_CR的DBP使能对BKP和RTC的访问若在读取RTC寄存器时RTC的APB1接口曾经处于禁止状态则软件首先必须等待RTC_CRL寄存器中的RSF位寄存器同步标志被硬件置1。因为刚开始APB1时钟频率PCLK1跟RTCCLK频率不一样必须设置RTC_CRL寄存器中的CNF位使RTC进入配置模式后才能写入RTC_PRL、RTC_CNT、RTC_ALR寄存器对RTC任何寄存器的写操作都必须在前一次写操作结束后进行。可以通过查询RTC_CR寄存器中的RTOFF状态位判断RTC寄存器是否处于更新中。仅当RTOFF状态位是1时才可以写入RTC寄存器还是因为两者时钟频率不一样APB1写入后不能马上进入RTC因为APB1频率快。RTC频率慢APB1要等到RTC来一个上升沿了才可以放入数据。RCC库函数//配置LSE外部低速时钟调用此函数需要获取某个标志位 void RCC_LSEConfig(uint8_t RCC_LSE); //配置LSI内部低速时钟 void RCC_LSICmd(FunctionalState NewState); //RTCCLK时钟配置选择RTCCLK的时钟源 void RCC_RTCCLKConfig(uint32_t RCC_RTCCLKSource); //启动RTCCLK void RCC_RTCCLKCmd(FunctionalState NewState); //获取标志位 FlagStatus RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG);RTC库函数//配置中断输出 void RTC_ITConfig(uint16_t RTC_IT, FunctionalState NewState); //进入配置模式才能读写特定的寄存器 void RTC_EnterConfigMode(void); //退出配置模式就是把CNF位清零 void RTC_ExitConfigMode(void); //获取CNT计数值 uint32_t RTC_GetCounter(void); //写入CNT计数器的值秒数 void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue); //写入预分频器这个值会写入预分频器的PRL重装寄存器中。 void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue); //写入闹钟值 void RTC_SetAlarm(uint32_t AlarmValue); //读取预分频器中的DIV余数寄存器自减计数器 uint32_t RTC_GetDivider(void); //等待上次操作完成 void RTC_WaitForLastTask(void); //等待同步 void RTC_WaitForSynchro(void); //获取标志位 FlagStatus RTC_GetFlagStatus(uint16_t RTC_FLAG); //清除标志位 void RTC_ClearFlag(uint16_t RTC_FLAG); //获取中断标志位 ITStatus RTC_GetITStatus(uint16_t RTC_IT); //清除中断标志位 void RTC_ClearITPendingBit(uint16_t RTC_IT);RTC初始化void MyRTC_Init(void) { //1.开启PER和BKP的时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE); PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能对BKP和PWR的访问 //2.开启RTC的时钟LSE时钟 RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON); //配置外部低速时钟 while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) ! SET); //等待就绪 //3.配置PCCLK指定LSE为时钟 RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //选择LSE为时钟源 RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //启动时钟 //4.两个等待函数解决频率不同的问题 RTC_WaitForSynchro(); //等待同步 RTC_WaitForLastTask(); //等待上次操作完成 //5.配置预分频器确保输出频率是1Hz RTC_SetPrescaler(32768 - 1); //库函数内部调用了进入和退出配置模式的函数 RTC_WaitForLastTask(); //等待上次操作完成 //6.配置CNT给RTC一个初始时间 RTC_SetCounter(1672588795); //CNT设置初始时间 RTC_WaitForLastTask(); //等待上次操作完成用RTC实现实时时钟完整代码现象图MyRTC.c模块代码#include stm32f10x.h // Device header #include time.h /* 初始化流程 * 1.开启PER和BKP的时钟 * 2.开启RTC的时钟LSE时钟 * 3.配置PCCLK指定LSE为时钟 * 4.两个等待函数解决频率不同的问题 * 5.配置预分频器确保输出频率是1Hz * 6.配置CNT给RTC一个初始时间 * 7.闹钟中断自行选择 */ uint16_t MyRTC_Time[] {2026, 7, 9, 22, 42, 59}; //年 月 日 时 分 秒 void MyRTC_SetTime(void); void MyRTC_Init(void) { //1.开启PER和BKP的时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE); PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能对BKP和PWR的访问 //2.开启RTC的时钟LSE时钟 RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON); //配置外部低速时钟 while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) ! SET); //等待就绪 //3.配置PCCLK指定LSE为时钟 RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //选择LSE为时钟源 RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //启动时钟 //4.两个等待函数解决频率不同的问题 RTC_WaitForSynchro(); //等待同步 RTC_WaitForLastTask(); //等待上次操作完成 //5.配置预分频器确保输出频率是1Hz RTC_SetPrescaler(32768 - 1); //库函数内部调用了进入和退出配置模式的函数 RTC_WaitForLastTask(); //等待上次操作完成 // //6.配置CNT给RTC一个初始时间 // RTC_SetCounter(1672588795); //CNT设置初始时间 // RTC_WaitForLastTask(); //等待上次操作完成 MyRTC_SetTime(); } void MyRTC_SetTime(void) { time_t time_cnt; struct tm time_Data; time_Data.tm_year MyRTC_Time[0] - 1900; time_Data.tm_mon MyRTC_Time[1] - 1; time_Data.tm_mday MyRTC_Time[2]; time_Data.tm_hour MyRTC_Time[3]; time_Data.tm_min MyRTC_Time[4]; time_Data.tm_sec MyRTC_Time[5]; time_cnt mktime(time_Data); //转换成秒数 RTC_SetCounter(time_cnt); //赋值给CNT RTC_WaitForLastTask(); //等待上次操作完成 } void MyRTC_ReadTime(void) { time_t time_cnt; struct tm time_Data; time_cnt RTC_GetCounter(); //获取CNT time_Data *localtime(time_cnt); //转换为当前时间 MyRTC_Time[0] time_Data.tm_year 1900; MyRTC_Time[1] time_Data.tm_mon 1; MyRTC_Time[2] time_Data.tm_mday; MyRTC_Time[3] time_Data.tm_hour; MyRTC_Time[4] time_Data.tm_min; MyRTC_Time[5] time_Data.tm_sec; }MyRTC.h模块代码#ifndef __MYRTC__H #define __MYRTC__H extern uint16_t MyRTC_Time[]; void MyRTC_Init(void); void MyRTC_SetTime(void); void MyRTC_ReadTime(void); #endifmain.c模块#include stm32f10x.h // Device header #include Delay.h #include Oled.h #include MyRTC.h uint32_t Data; int main(void) { OLED_Init(); MyRTC_Init(); OLED_ShowString(1, 1, Data:XXXX-XX-XX); OLED_ShowString(2, 1, Time:XX:XX:XX); OLED_ShowString(3, 1, Cnt:); while(1) { MyRTC_ReadTime(); OLED_ShowNum(1, 6 , MyRTC_Time[0], 4); OLED_ShowNum(1, 11, MyRTC_Time[1], 2); OLED_ShowNum(1, 14, MyRTC_Time[2], 2); OLED_ShowNum(2, 6 , MyRTC_Time[3], 2); OLED_ShowNum(2, 9 , MyRTC_Time[4], 2); OLED_ShowNum(2, 12, MyRTC_Time[5], 2); OLED_ShowNum(3, 6 , RTC_GetCounter(), 10); } }