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STM32 实时时钟（RTC）详解

news 来源：原创 2025/7/2 13:50:08

一、RTC 简介

RTC（Real Time Clock）即实时时钟，本质上是一个 32 位的秒级计数器：

  • 最大计数值为 4294967295 秒，约合 136 年：

     
    复制编辑
     
    4294967295 / 60 / 60 / 24 / 365 ≈ 136 年 
     
  •  
    RTC 初始化时，主要配置两项：
     
    1.  
      时钟源（决定 1 秒的基准周期）
       
    2.  
      计数器初值（转换为日期 + 时间）
       
     
 

RTC 表现形式对比
 

MCU型号表现形式
STM32F103仅提供一个以秒为单位的数值，由软件完成时间转换
STM32F407硬件直接提供时间和日期寄存器
 

 

 

二、RTC 模块特性
 

  •  
    可编程的 预分频系数，最大支持 2^20。
     
  •  
    32 位计数器，用于长时间测量。
     
  •  
    支持三种 RTC 时钟源：
     
    •  
      HSE / 128
       
    •  
      LSE（32.768KHz）→ 1Hz
       
    •  
      LSI
       
     
  •  
    两种独立复位机制：
     
    •  
      APB1 接口系统复位
       
    •  
      RTC 核心（后备域）复位
       
     
  •  
    三种中断：
     
    •  
      闹钟中断（Alarm）
       
    •  
      秒中断（每秒触发）
       
    •  
      溢出中断（计数器回到0）
       
     
 

 

三、RTC 架构简析
 

RTC 模块主要由两部分构成：
 

  1.  
    APB1 接口部分
     
    •  
      与 MCU 通信，通过一组 16 位寄存器控制 RTC 配置。
       
    •  
      由 PCLK1 驱动。
       
     
  2.  
    RTC 核心部分
     
    •  
      预分频器模块：产生 1 秒基准时钟 TR_CLK
       
    •  
      计数器模块：32 位，累加系统时间，支持闹钟中断比较
       
     
 

 

四、RTC 初始化流程（STM32F1 示例）
 

  1.  
    使能 PWR、BKP 时钟：
     
     
    RCC_APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN | RCC_APB1ENR_BKPEN; 
     
  2.  
    允许访问后备寄存器：
     
     
    PWR->CR |= PWR_CR_DBP; 
     
  3.  
    复位备份域：
     
     
    RCC->BDCR |= RCC_BDCR_BDRST; RCC->BDCR &= ~RCC_BDCR_BDRST; 
     
  4.  
    打开并等待 LSE 时钟稳定：
     
     
    RCC->BDCR |= RCC_BDCR_LSEON; while (!(RCC->BDCR & RCC_BDCR_LSERDY)); 
     
  5.  
    选择 LSE 为 RTC 时钟源：
     
     
    RCC->BDCR |= RCC_BDCR_RTCSEL_LSE; 
     
  6.  
    启用 RTC 时钟：
     
     
    RCC->BDCR |= RCC_BDCR_RTCEN; 
     
  7.  
    等待上一次写操作完成（RTOFF = 1）
     
  8.  
    等待寄存器同步（RSF = 1）
     
  9.  
    进入配置模式（CNF = 1）
     
  10.  
    配置分频器和时间值：
     
     
    RTC->PRLH = ...; RTC->PRLL = ...; RTC->CNTH = ...; RTC->CNTL = ...; 
     
  11.  
    退出配置模式（CNF = 0）
     
  12.  
    等待写操作完成（RTOFF = 1）
     
 

 

五、RTC 读写注意事项
 

写操作流程
 

  1.  
    等待 RTOFF = 1（前一次写完成）
     
  2.  
    设置 CNF = 1（进入配置模式）
     
  3.  
    写入目标寄存器（如 PRL、CNT、ALR）
     
  4.  
    清除 CNF = 0（退出配置模式）
     
  5.  
    等待 RTOFF = 1（确认写操作完成）
     
 

 
每次写入至少需要等待 3 个 RTCCLK 周期。
 

 

读操作注意事项
 

RTC 核心独立于 APB1 接口，RTC 内部值在 RTC 时钟上升沿同步 到 APB1 接口：
 

  •  
    若系统曾关闭 APB1 时钟，第一次读取值可能无效（常为0）
     
  •  
    必须等待 RSF = 1（寄存器同步完成）后再读数据
     
 

 
情况示例：复位后 / 停机唤醒后 / APB1重新打开
 

 

 

六、RTC 寄存器说明
 

寄存器名描述复位方式
RTC_CNT当前计数值（时间）后备复位
RTC_PRL分频器设定后备复位
RTC_ALR闹钟时间值后备复位
其他寄存器配置与控制系统复位
 

 

 

七、总结
 

RTC 模块作为独立的低功耗定时单元，在低功耗应用中非常重要。STM32 的 RTC 模块可实现秒级定时、闹钟中断、时间持久化（VBAT 支持）等功能。














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场景 1&#xff1a;通过 Volume 挂载到 Pod 支持热更新&#xff1a; 如果 Pod 通过 volume 挂载 ConfigMap&#…...






编程日记
2025/6/28 22:58:11



















时序数据库IoTDB分布式系统监控基础概述




在分布式系统环境中&#xff0c;系统性能调优与瓶颈定位一直是工程实践与架构设计中的关键挑战。面对诸如系统性能无法提升、查询延迟增加等问题&#xff0c;需要一套有效的监控体系来洞察系统的内部状态与运行情况。 
可观测性概念 
随着分布式架构的普及&#xff0c;可观测性…...






编程日记
2025/6/28 22:58:09



















【乱码】前端js流式输出因为Uint8Array字节不完整导致乱码问题




【乱码】流式输出因为Uint8Array字节不完整导致乱码问题 function push() {reader.read().then(({ done, value }) > {if (done) { 问题代码   
var a  new Uint8Array([115,44,32,115,101,114,105,102,34,62,230])
var b  new Uint8Array([156,136,60,47,115,112,97,110,62…...






编程日记
2025/6/28 22:58:05



















PDF Base64格式字符串转换为PDF文件临时文件




需求描述&#xff1a; 在对接电子病历系统与河北CA&#xff0c;进行免密文件签章的时候&#xff0c;两者系统入参不同&#xff0c;前者是pdf文件&#xff0c;base64格式&#xff1b;后者要求File类型的PDF文件。 在业务中间层开发时&#xff0c;则需要接收EMR侧提供的base64格式…...






编程日记
2025/6/28 23:52:09



















ClickHouse详解




ClickHouse 是一款开源的列式数据库管理系统&#xff08;DBMS&#xff09;&#xff0c;由 Yandex 开发&#xff0c;专为联机分析处理&#xff08;OLAP&#xff09;设计&#xff0c;具备高性能、低延迟、海量数据处理能力&#xff0c;广泛应用于日志分析、用户行为分析、指标监控…...






编程日记
2025/7/1 20:00:01



















Go语言中的函数类型参数：深入理解`func()`




在Go语言中&#xff0c;函数是一等公民&#xff0c;可以作为参数传递、作为返回值&#xff0c;甚至赋值给变量。其中&#xff0c;func()作为一种特殊的函数类型&#xff0c;在Go的并发编程、回调机制和接口设计中扮演着重要角色。本文将全面解析func()的用法、原理和最佳实践。…...






编程日记
2025/6/29 0:39:16