RTC简介

实时时钟(Real Time Clock，RTC)，本质是一个计数器，计数频率常为秒，专门用来记录时间。

普通定时器拿来作时钟可行吗？普通定时器无法掉电运行！

RTC特性：

1，能提供时间（秒钟数） 2，能在MCU掉电后运行 3，低功耗

常用的RTC方案

对比因素	内部RTC	外置RTC
信息差异	提供秒/亚秒信号	提供秒信号和日历
功耗	功耗高	功耗低
体积	不用占用额外体积	体积大
成本	成本低	成本高

1，一般都需要设计RTC外围电路； 2，一般都可以给RTC设置独立的电源； 3，多数RTC的寄存器采用BCD码存储时间信息；

BCD码

时间戳

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

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

UTC/GMT

GMT（Greenwich Mean Time）格林尼治标准时间是一种以地球自转为基础的时间计量系统。它将地球自转一周的时间间隔等分为24小时，以此确定计时标准

UTC（Universal Time Coordinated）协调世界时是一种以原子钟为基础的时间计量系统。它规定铯133原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间为1秒。当原子钟计时一天的时间与地球自转一周的时间相差超过0.9秒时，UTC会执行闰秒来保证其计时与地球自转的协调一致

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

函数	作用
time_t time(time_t*);	获取系统时钟
struct tm* gmtime(const time_t*);	秒计数器转换为日期时间（格林尼治时间）
struct tm* localtime(const time_t*);	秒计数器转换为日期时间（当地时间）
time_t mktime(struct tm*);	日期时间转换为秒计数器（当地时间）
char* ctime(const time_t*);	秒计数器转换为字符串（默认格式）
char* asctime(const struct tm*);	日期时间转换为字符串（默认格式）
size_t strftime(char, size_t, const char, const struct tm*);	日期时间转换为字符串（自定义格式）

STM32 F1 RTC框图介绍

1，RTC预分频器

2，32位可编程计数器

3，待机唤醒

4，RTC控制寄存器与APB1接口

3个时钟源（HSE / 128） (LSI 40kHz) （LSE 32.768kHz）

RTC工作在后备区域，VDD掉电仍正常

F1 RTC相关寄存器介绍

后备寄存器和RTC寄存器特性（F1）

部分寄存器写保护：RTC_PRL、RTC_ALR、RTC_CNT和RTC_DIV寄存器不会被系统复位

数据存储功能：RTC和后备寄存器不会被系统或电源复位源复位；当从待机模式唤醒时，也不会被复位。后备寄存器可用于保存掉电时的数据。

独立工作：RTC和后备寄存器通过一个开关供电，在VDD有效时该开关选择VDD供电，否则由VBAT引脚供电。在VBAT供电时仍可继续工作。

2个独立复位：APB1接口由系统复位；RTC核心只能由后备域复位；

RCC_APB1ENR寄存器

使能PWR && BKP时钟

PWR_CR寄存器

使能后备域和RTC的访问权限

RCC_BDCR寄存器

通过RCC_BDCR配置： 1，开启RTC时钟 2，开启LSE时钟； 3，选择RTC计数时钟源；

选择LSE的原因，见F1参考手册V10 59页关于RTC时钟的描述

RTC_CRL寄存器

RTC进入配置模式，关注的位

RTC_CRH寄存器

复位值为0，置1可开启相关中断

RTC_PRLH寄存器

使计数器每计数一次就是1秒，即需要32768分频。

RTC_PRLL寄存器

与RTC_PRL相似的寄存器RTC_DIV可以在不停止分频计数器的工作，获得预分频计数器的当前值。

RTC_CNTH寄存器

注意：进入配置模式才能对寄存器进行操作

RTC_CNTL寄存器

与RTC_CNT相似的寄存器还有RTC_ALR，这里就不做介绍。

RTC相关的HAL库驱动介绍（F1）

驱动函数	关联寄存器	功能描述
HAL_RTC_Init(...)	CRL/CRH/PRLH/PRLL	初始化RTC
HAL_RTC_MspInit(…)	初始化回调	使能RTC时钟
HAL_RCC_OscConfig(…)	RCC_CR/PWR_CR	开启LSE时钟源
HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(...)	RCC_BDCR	设置RTC时钟源为LSE
HAL_PWR_EnableBkUpAccess(...)	PWR_CR	使能备份域的访问权限
HAL_RTCEx_BKUPWrite/Read()	BKP_DRx	读/写备份域数据寄存器

以下是需要开启的时钟源： __HAL_RCC_RTC_ENABLE()

__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE()

__HAL_RCC_BKP_CLK_ENABLE()

RTC基本驱动步骤(F1)

时间设置和读取

由于F1的RTC没有日历寄存器，使用时只存储总秒数，不利于直接设置和显示，所以我们还需要编写函数把时间变成我们日常的日历时间

驱动函数	功能描述
rtc_get_time(…)	总秒数转成日历时间
rtc_is_leap_year(…)	判断是否闰年
uint8_t rtc_get_week(…)	计算公历日历对应的星期几
static long rtc_date2sec(…)	日历时间转成对应总秒数