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STM32单片机入门学习——第41节: [12-1] Unix时间戳

news 来源：原创 2025/8/14 16:33:24

写这个文章是用来学习的,记录一下我的学习过程。希望我能一直坚持下去,我只是一个小白,只是想好好学习,我知道这会很难，但我还是想去做！

本文写于：2025.04.18

STM32开发板学习——第41节: [12-1] Unix时间戳

前言
开发板说明
引用
解答和科普
一、Unix时间戳
问题
总结

前言

本次笔记是用来记录我的学习过程,同时把我需要的困难和思考记下来,有助于我的学习，同时也作为一种习惯,可以督促我学习,是一个激励自己的过程,让我们开始32单片机的学习之路。
欢迎大家给我提意见,能给我的嵌入式之旅提供方向和路线，现在作为小白,我就先学习32单片机了,就跟着B站上的江协科技开始学习了.
在这里会记录下江协科技32单片机开发板的配套视频教程所作的实验和学习笔记内容，因为我之前有一个开发板,我大概率会用我的板子模仿着来做.让我们一起加油！
另外为了增强我的学习效果：每次笔记把我不知道或者问题在后面提出来,再下一篇开头作为解答！

开发板说明

本人采用的是慧净的开发板,因为这个板子是我N年前就买的板子,索性就拿来用了。另外我也购买了江科大的学习套间。
原理图如下
1、开发板原理图
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2、STM32F103C6和51对比

3、STM32F103C6核心板

视频中的都用这个开发板来实现,如果有资源就利用起来。另外也计划实现江协科技的套件。

下图是实物图
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引用

【STM32入门教程-2023版细致讲解中文字幕】
还参考了下图中的书籍:
STM32库开发实战指南：基于STM32F103（第2版）
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数据手册

解答和科普

一、Unix时间戳

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实时时钟是一个独立的定时器。RTC模块拥有一组连续计数的计数器，在相应软件配置下，可提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期。
系统复位后，对后备寄存器和RTC的访问被禁止，这是为了防止对后备区域(BKP)的意外写操作。执行以下操作将使能对后备寄存器和RTC的访问： ● 设置寄存器RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN位，使能电源和后备接口时钟 ● 设置寄存器PWR_CR的DBP位，使能对后备寄存器和RTC的访问。
VBAT接3.3V电源，在BKP备份寄存器写入两个数据，然后再把它们读出来，显示一下，BKP备份寄存器和上一节学的Flash存储器类似，而BKP的数据，是需要VBAT引脚接上备用电池来维持的，只要VBAT有电池供电，即使STM32主电源断电，BKP的值也可以维持原状。现在STM32断电，但是VBAT有电，可以维持BKP的数据，再次上电后，在没有写数据的情况下，直接读出BKP，它的数据和断电之前是一样的，这说明BKP的数据在主电源断电后，得到了保持，并且按下复位键，可以按下复位键，BKP的数据也不会复位，那如果把VBAT的电池断电，再次拔掉主电源，重新上电，BKP的数据就清零了，因为BKP本质上，不能完全掉电不丢失，它的数据，需要VBAT引脚提供备用电源来维持，这就是BKP备份寄存器的特性。如果你的STM32接了备用电池，那BKP可以完成一些主电源掉电时，保存少量数据的任务，这就是第一个代码的现象。其实备份寄存器和VBAT引脚的存在，更多的是为了服务RTC的。
第二个代码，实时时钟。第一行是日期，目前给的一个测试时间，2023年1月2日，第二行是时间，目前是0时0分这些秒，第三行是时间戳的秒计数器，目前是16亿多。第四行时RTC预分频器的计数值。首先是复位，复位之后时间会继续运行，然后，实时时钟，在系统主电源断电后，他还要继续运行。关机后，里面时钟还必须要继续走，所以只要在VBAT接上了备用电源，在断开系统主电源，然后插上，可以看到时间数据不会丢失，并且，在主电源断开的时间里，RTC会继续走，不会因为主电源断电而暂停，这就是RTC实时时钟的程序现象。可以发现，RTC这个复位和主电源掉电后，数据不丢失，就是借用BKP来实现的，所以RTC和BKP关联程度是比较高的，这就是实时时钟的程序现象。
BUG，给主电源断电后，VBAT的电源还会给微弱地整个系统供电，这导致我主电源拔掉后，电源指示灯和OLED屏幕还会微弱地亮着，这是一个问题。还有的芯片，在进行RTC实验时，会出现RTC晶振不起振的情况，这会导致程序卡死在等待晶振起振的地方，这个问题我还没有找到完美的解决方法，但是在学习过程中，也是可以有一些替代方法可以使用的。
Uinx时间戳：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。
这款STM32，它的时间戳是32位的数据类型，这个时间戳，在STM32程序中定义的其实是无符号的32位，无符号32最大数值是2^32-1.
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.所有时区共用一个时间戳的秒计数器，也就是在伦敦秒计数器是0，在北京也是0，然后根据不同时区，再加上时间偏移，就能确定了。
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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，计时标准不变，地球越转越慢，相差超过0.9秒时，我的计时系统就多走一秒，来等一下地球的自转，会出现7时59分60秒。闰秒机制的设计，也会造成一些程序BUG,1分钟会有61秒的情况。

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秒计数器和日期时间，如何进行相互转换，这时候需要用到time.h模块。
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，使用还是非常方便的。

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秒计数器类型名，叫作time_t,其实是一个typedef重命名的类型，实际上就是int64类型，是一个64位有符号的整形数据。
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下一个时间类型是日期时间数据类型strruct tm

年代是1900年。
在STM32中，使用的是typedef struct 新名字，这样的形式定义的。这里没有使用typedef，而是在花括号前给结构体起来一个名字，叫tm，这样在使用的时候，数据类型名，就是两个词struct tm,然后跟着的是变量名，这样的方式也是可以的。和我们STM32库函数里的方式是一样的效果。
接着最后一个，是字符串数据类型，类型名是char *，就是char型数据的指针，用来表示指向一个表示时间的字符串。

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time()是用来获取当前时间的，这个函数，在电脑里，可以直接读取电脑的时间，但是在STM32是用不了的，因为STM是一个离线的裸机系统，它也不知道是什么时间，

有了秒计数器后，接着把它转换为日期时间的格式，第二个，gmtime，将秒计数器的值，转换为格林尼治，也就是伦敦时间，参数是const time_t ,秒计数器指针类型，是输入参数，返回值struct tm 是日期时间结构体指针类型，在这个图里，它的作用就是这里，秒计数器转换为日期时间。
time_data = gmtime(time_cnt);这样，就是指针跨级赋值；等号右边是地址，等号左边却是一个变量，这是不行的，有两个，一个是在右边，函数的返回值，加上*,取内容，
time_data= gmtime(time_cnt);
这样的好左右就都是变量了，结构体变量之间互相赋值，没问题，或者右边不加，定义的变量，我们定义为指针类型，这样等号左右都是指针，结构体指针之间互相赋值，也没问题，这两种方法都可以。
年时：是从1900年经过的年数，月是从月经过的月数。
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