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STM32学习——RTC实时时钟（BKP与RTC外设）

news 来源：原创 2025/9/12 12:06:43

RTC实时时钟

想记录或读取日期和事件，就可以通过操作RTC实现

RTC与BKP和PWR经常同时出现

一般情况下，VBTA是电池供电口，需要接备用电池

在BKP备份寄存器写入两个数据，然后再读出之后显示，BKP的数据，需要VBAT的引脚接上备用电池来维持，才能保证断电不丢失。如果接了备用电池，BKP可以完成一些主电源掉电时，保存少量数据的任务

Unix时间戳

BKP和RTC外设结构

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

优点：

1：简化硬件电路，在设计硬件电路的时候，直接用一个很大的秒寄存器来实现，不需要考虑进位

2：来进行一些时间间隔的计算时，非常方便

STM32中的RTC，核心的计时部分是一个32位可编程计数器

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

时间戳函数

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

秒计数器数据类型：数据类型名为time_t

日期时间数据类型：类型名为struct tm

字符串数据类型：类型名为char*，就是char型数据的指针，用来指向一个表示时间的字符串

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）

在这里插入图片描述

BKP与RTC外设

BKP简介

BKP（Backup Registers）备份寄存器

BKP可用于存储用户应用程序数据。当VDD（2.0-3.6V）电源被切断，他们仍然由VBAT（1.8-3.6V）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）

BKP基本结构

在这里插入图片描述

橙色部分可以被称为后备区域，当VDD主电源掉电时，后备区域仍然可以由VBAT的备用电池供电，当VDD主电源上电时，后备区域供电会由VBAT切换到VDD

RTC简介

RTC（Real 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，VDD（2.0-3.6V）断电后可借助VBAT（1.8-3.6V）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

可选择三种RTC时钟源：

HSE时钟除以128（通常为8MHz/128）

LSE振荡器时钟（通常为32.768KHz）

LSI振荡器时钟（40KHz）

RTC框图

在这里插入图片描述

RTC基本结构

在这里插入图片描述

在程序中，配置数据选择器，可以选择始终来源；配置重装寄存器，可以选择分频系数；配置32位计数器，可以进行日期时间的读写，需要闹钟的话，配置32位闹钟值即可，需要中断的话，先允许中断，再配置NVIC，最后写对应的中断函数即可

配合RTC的外部硬件电路

主要需要电池和外部低速晶振

在这里插入图片描述

RTC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

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

读写BKP与RTC

BKP代码配置步骤

第一步：开启PWR和BKP的时钟

第二步：使用PWR的一个函数，使能对BKP和RTC的访问

BKP相关库函数

void BKP_DeInit(void);

可以让BKP的数据都变成0

void BKP_TamperPinLevelConfig(uint16_t BKP_TamperPinLevel);

void BKP_TamperPinCmd(FunctionalState NewState);

用于配置TAMPER的侵入检测功能

void BKP_ITConfig(FunctionalState NewState);

中断配置，是否开启中断

void BKP_RTCOutputConfig(uint16_t BKP_RTCOutputSource);

时钟输出功能的配置，可以选择在RTC引脚上输出时钟信号，输出RTC校准时钟、RTC闹钟脉冲或者秒脉冲

void BKP_SetRTCCalibrationValue(uint8_t CalibrationValue);

设置RTC校准值，写入RTC校准寄存器

void BKP_WriteBackupRegister(uint16_t BKP_DR, uint16_t Data);

写备份寄存器，第一个参数指定要写在哪个DR里，第二个参数指定要写入的数据，是16位的整型数据

uint16_t BKP_ReadBackupRegister(uint16_t BKP_DR);

读备份寄存器，参数指定要读哪个DR，返回值就是DR里存的值

void PWR_BackupAccessCmd(FunctionalState NewState);

备份寄存器访问使能，设置PWR_CR寄存器里的DBP位

RTC初始化流程

第一步：在使用RTC外设之前，执行注意事项第一点，开启PWR和BKP的时钟，使能BKP和RTC的访问

第二步：启动RTC的时钟，使用LSE作为系统时钟，要使用RCC模块里的函数，开启LSE的时钟

第三步：配置RTCCLK这个数据选择器，指定LSE为RTCCLK，这一步函数也在RTC模块里面

第四步：调用两个等待的函数，等待同步，等待上一次操作完成

第五步：配置预分频器，给PRL重装寄存器一个合适的分频值，以确保输出给计数器的频率是1Hz

第六步：配置CNT的值，给RTC一个初始时间，需要闹钟的话可以配置闹钟值，需要中断可以配置中断

RCC相关库函数

void RCC_LSEConfig(uint8_t RCC_LSE);

配置LSE外设低速时钟

void RCC_LSICmd(FunctionalState NewState);

配置LSI内部低速时钟

void RCC_RTCCLKConfig(uint32_t RCC_RTCCLKSource);

RTCCLK配置，用来选择RTCCLK的时钟源，实际上就是配置数据选择器

void RCC_RTCCLKCmd(FunctionalState NewState);

启动RTCCLK

FlagStatus RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG);

获取标志位，等待RCC有个标志位LSERDY置1之后，时钟才算启动完成，工作稳定

void RTC_ITConfig(uint16_t RTC_IT, FunctionalState NewState);

配置中断输出

void RTC_EnterConfigMode(void);

进入配置模式

void RTC_ExitConfigMode(void);

退出配置模式

uint32_t RTC_GetCounter(void);

获取CNT计数器的值

void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue);

写入CNT计数器的值

void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue);

写入预分频器，会写入到预分频器的PRL重装寄存器中，用来配置预分频器的分频系数

void RTC_SetAlarm(uint32_t AlarmValue);

写入闹钟值

uint32_t RTC_GetDivider(void);

读取预分频器中的DIV余数寄存器

void RTC_WaitForLastTask(void);

等待上次操作完成

void RTC_WaitForSynchro(void);

等待同步

代码示例

读写BKP

代码文件：main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "OLED.h"
#include "Key.h"uint8_t KeyNum;//定义两个数组，一个写入，一个读出
uint16_t ArrayWrite[]={0x1234,0x5678};
uint16_t ArrayRead[2];int main(void)
{OLED_Init();Key_Init();OLED_ShowString(1,1,"W:");OLED_ShowString(2,1,"R:");//BKP的初始化//第一步：开启PWR和BKP的时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);//第二步：使能对BKP和RTC的访问PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);while(1){//按下按键，变更一下数据，再写入到BKP中KeyNum=Key_GetNum();if(KeyNum==1){ArrayWrite[0]++;ArrayWrite[1]++;BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,ArrayWrite[0]);BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR2,ArrayWrite[1]);OLED_ShowHexNum(1,3,ArrayWrite[0],4);OLED_ShowHexNum(1,8,ArrayWrite[1],4);}//读取数据ArrayRead[0]=BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1);ArrayRead[1]=BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR2);OLED_ShowHexNum(2,3,ArrayRead[0],4);OLED_ShowHexNum(2,8,ArrayRead[1],4);}
}

实时时钟

代码文件：MyRTC.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <time.h>//在写C语言程序中，十进制前面不要补0，比如01，09
uint16_t MyRTC_Time[]={2023,1,1,23,59,55};void MyRTC_SetTime(void);void MyRTC_Init(void)
{//第一步：开启PWR和BKP的时钟，使能BKP和RTC的访问RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);if(BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1)!=0xA5A5){//第二步：开启LSE时钟，并等待LSE时钟启动完成RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//等待LSE启动完成while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY)!=SET);//第三步：选择RTCCLK时钟源RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);//调用等待的函数，一个是等待同步，一个是等待上一次写入操作完成RTC_WaitForSynchro();RTC_WaitForLastTask();//配置预分频器RTC_SetPrescaler(32768-1);RTC_WaitForLastTask();//设置初始时间,给32位的秒计数器RTC_SetCounter(1672588795);RTC_WaitForLastTask();MyRTC_SetTime();BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,0xA5A5);}else{RTC_WaitForSynchro();RTC_WaitForLastTask();}}//写两个函数，一个是设置时间，一个是读取时间
void MyRTC_SetTime(void)
{//第一步：把数组指定的时间，填充到struct tm结构体里//第二步：使用mktime函数，得到秒数//第三步：将秒数写道RTC的CNT中//将数组的时间转换为秒数，写入到CNT中time_t time_cnt;struct tm time_date;time_date.tm_year=MyRTC_Time[0]-1900;time_date.tm_mon=MyRTC_Time[1]-1;time_date.tm_mday=MyRTC_Time[2];time_date.tm_hour=MyRTC_Time[3];time_date.tm_min=MyRTC_Time[4];time_date.tm_sec=MyRTC_Time[5];//日期时间到秒数的转换time_cnt=mktime(&time_date)-8*60*60;RTC_SetCounter(time_cnt);//写入寄存器后，需要等待操作完成RTC_WaitForLastTask();
}void MyRTC_ReadTime(void)
{//第一步：读取CNT的秒数time_t time_cnt;struct tm time_date;time_cnt=RTC_GetCounter()+8*60*60;time_date=*localtime(&time_cnt);//第三步：把time_date的时间，转移到数组里面MyRTC_Time[0]=time_date.tm_year+1900;MyRTC_Time[1]=time_date.tm_mon+1;MyRTC_Time[2]=time_date.tm_mday;MyRTC_Time[3]=time_date.tm_hour;MyRTC_Time[4]=time_date.tm_min;MyRTC_Time[5]=time_date.tm_sec;
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "OLED.h"
#include "MyRTC.h"int main(void)
{OLED_Init();MyRTC_Init();OLED_ShowString(1,1,"Date:XXXX-XX-XX");OLED_ShowString(2,1,"Time:XX:XX:XX");OLED_ShowString(3,1,"CNT:");OLED_ShowString(4,1,"DIV:");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);OLED_ShowNum(4,6,RTC_GetDivider(),10);}
}

STM32学习——RTC实时时钟（BKP与RTC外设）

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编程日记 2025/9/7 19:43:32

深度剖析Seata源码：解锁分布式事务处理的核心逻辑

文章目录写在文章开头如何使用源码(配置转掉)基于AT模式详解Seata全链路流程Seata服务端启动本地服务如何基于GlobalTransaction注解开启事务客户端如何开启分布式事务RM和TC如何协调处理分支事务RM生成回滚日志事务全局提交与回滚小结参考写在文章开头在当今分布式系统日益…...

编程日记 2025/9/9 0:33:45

python配置mmcv与mmdet环境

首先查看自己的cuda版本 nvcc --version 安装与cuda对应的torch版本，对应关系 Previous PyTorch Versions | PyTorch 安装对应的mmcv版本，使用下面命令可以自动安装匹配的版本，使用mim安装 mim install mmcv-full -f https://download.o…...

编程日记 2025/9/8 4:39:59

ESP 32控制无刷电机2

import machine import time import socket import network from machine import I2C, Pin, ADC def start_ap(): """ 启动ESP32的AP模式 """ ap network.WLAN(network.AP_IF) ap.active(True) ssid ESP32_APTest …...

编程日记 2025/9/12 9:22:23

【uniapp原生】实时记录接口请求延迟，并生成写入文件到安卓设备

在开发实时数据监控应用时，记录接口请求的延迟对于性能分析和用户体验优化至关重要。本文将基于 UniApp 框架，介绍如何实现一个实时记录接口请求延迟的功能，并深入解析相关代码的实现细节。前期准备&必要的理解 1. 功能概述该功能的…...

编程日记 2025/8/29 5:04:23

wps角标快速生成

使用^#符号匹配数字，将[^#]内容找到，随后在格式-字体中选择上标，逐个/批量替换即可（比一点点改效率翻倍）...

编程日记 2025/9/4 18:12:04

Azure Speech

1、文字转语音(Text-To-Speech, TTS) 2、语音转文字(Speech-To-Text): Azure Speech to Text 1- 环境配置：Microsoft Azure 注册使用免费服务： 需要信用卡，本人没有，所以没有完成注册...

编程日记 2025/8/26 12:33:01

SHELL32!ILCombine函数分析之连接两个idl

SHELL32!ILCombine函数分析之连接两个idl 第一部分： STDAPI_(LPITEMIDLIST) ILCombine(LPCITEMIDLIST pidl1, LPCITEMIDLIST pidl2) { // Let me pass in NULL pointers if (!pidl1) { if (!pidl2) { return NULL; …...

编程日记 2025/9/11 5:57:57

学习threejs，使用ShaderMaterial自定义着色器材质

👨‍⚕️ 主页： gis分享者 👨‍⚕️ 感谢各位大佬点赞👍 收藏⭐ 留言📝 加关注✅! 👨‍⚕️ 收录于专栏：threejs gis工程师文章目录一、🍀前言1.1 ☘️THREE.ShaderMaterial1.1.1…...

编程日记 2025/9/9 12:56:38

使用 Selenium 和 Requests 自动化获取动态 Referer 和 Sign 的完整指南

在现代网络爬虫和自动化任务中，动态生成的参数（如 Referer 和 Sign）常常是绕过反爬虫机制的关键。本文将详细介绍如何使用 Python 的 Selenium 和 Requests 库，从目标网页中提取动态 Referer 和 Sign，并完成后续的请求…...

编程日记 2025/9/10 6:22:15

1.2.3 使用Spring Initializr方式构建Spring Boot项目

本实战概述介绍了如何使用Spring Initializr创建Spring Boot项目，并进行基本配置。首先，通过Spring Initializr生成项目骨架，然后创建控制器HelloController，定义处理GET请求的方法hello，返回HTML字符串。接着&#xf…...

编程日记 2025/9/9 20:50:11

Cursor+pycharm接入Codeuim(免费版)，Tab自动补全功能平替

如题，笔者在Cursor中使用pycharm写python程序，试用期到了Tab自动补全功能就不能用了，安装Codeuim插件可以代替这个功能。步骤如下： 1. 在应用商店中搜索扩展Codeuim，下载安装 2. 安装完成后左下角会弹出提示框&#x…...

编程日记 2025/8/26 12:36:53

Ruby基础

一、字符串定义 283.to_s //转为string "something#{a}" //定义字符串，并且插入a变量的值 something//单引号定义变量 %q(aaaaaaaaa) // 定义字符串，（）内可以是任何数，自动转义双引号%Q("aaaaa"…...

编程日记 2025/9/7 5:45:00

wzl-django学习

####################################################总的urls.py from django.contrib import admin from django.urls import path,include, re_path from django.views.static import serve from django.conf import settings from drf_yasg import openapi from drf_yas…...

编程日记 2025/9/11 3:03:07

《AI强化学习：元应用中用户行为引导的智能引擎》

在科技飞速发展的当下，元应用正以前所未有的速度融入我们的生活，从沉浸式的虚拟社交到高度仿真的工作模拟，元应用构建出一个个丰富多彩的虚拟世界。而在这背后，人工智能的强化学习技术宛如一位无形却强大的幕后推手，深…...

编程日记 2025/9/10 21:22:08

Django基础环境准备

Django基础环境准备文章目录 Django基础环境准备1.准备的环境 win11系统（运用虚拟环境搭建）1.1详见我的资源win11环境搭建 2.准备python环境2.1 winr 打开命令提示符输入cmd 进入控制台2.2 输入python --version 查看是否有python环境2.3在pyhton官网下…...

编程日记 2025/9/10 15:26:11

RTC实时时钟

Unix时间戳

UTC/GMT

时间戳函数

BKP与RTC外设

BKP简介

BKP基本结构

RTC简介

RTC框图

RTC基本结构

配合RTC的外部硬件电路

RTC操作注意事项

读写BKP与RTC

BKP代码配置步骤

BKP相关库函数

RTC初始化流程

RCC相关库函数

代码示例

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