1.RTC实时时钟.
Unix时间戳(UnixTimestamp): 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.
永不进位的秒计数器.
时间戳的好处:
1.简化硬件电路,只需要一个大的寄存器.
2.便于计算两个时刻的间隔;
3.存储方便
缺点:转换麻烦,占用软件资源.
GMT/UTC
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,可以方便的进行秒计数器/日期时间和字符串之间的转换.
time_t time(time_t); //获取系统时间,时间戳值.
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,转为时间戳.
char* ctime(const time_t);//秒计数器转换为字符串-默认格式:Sun Jan 01 23:59:55 2023
char asctime(const struct tm);//日期时间转换为字符串-默认格式
//日期时间转换为字符串-自定义格式
size_t strftime(char, size_t, const char, const struct tm);
char t[50];
strftime(t, 50, "%H-%M-%S%", &time_date);
printf(t);
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(2.03.6V)电源被切断，他们仍然由VBAT(1.83.6V)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)
RTC简介
- RTC(RealTime 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(2.03.6V)断电后可借助VBAT(1.83.6V)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)
最终输出1Hz的信号, 给计数器.
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RTCCRL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
12.1 BKP读写备份寄存器
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Key.h" //按键检测
uint8_t KeyNum; //定义用于接收按键键码的变量
uint16_t ArrayWrite[] = {0x1234, 0x5678}; //定义要写入数据的测试数组
uint16_t ArrayRead[2]; //定义要读取数据的测试数组
int main(void)
{
/*模块初始化*/
OLED_Init(); //OLED初始化
Key_Init(); //按键初始化
/*显示静态字符串*/
OLED_ShowString(1, 1, "W:");
OLED_ShowString(2, 1, "R:");
//初始化
/*开启时钟:PWR,BKP */
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE); //开启PWR的时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); //开启BKP的时钟
/*备份寄存器访问使能*/
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使用PWR开启对备份寄存器的访问
while (1)
{
KeyNum = Key_GetNum(); //获取按键键码
if (KeyNum == 1) //按键1按下
{
ArrayWrite[0] ++; //测试数据自增
ArrayWrite[1] ++;
BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, ArrayWrite[0]); //写入测试数据到备份寄存器
BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR2, ArrayWrite[1]);
OLED_ShowHexNum(1, 3, ArrayWrite[0], 4); //显示写入的测试数据
OLED_ShowHexNum(1, 8, ArrayWrite[1], 4);
}
//读出寄存器的数据BKP_DR1, BKP_DR2
ArrayRead[0] = BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1); //读取备份寄存器的数据
ArrayRead[1] = BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR2);
OLED_ShowHexNum(2, 3, ArrayRead[0], 4); //显示读取的备份寄存器数据
OLED_ShowHexNum(2, 8, ArrayRead[1], 4);
}
}
12.2 RTC 实时时钟.
//MyRTC.c MyRTC.h
#ifndef __MYRTC_H
#define __MYRTC_H
extern uint16_t MyRTC_Time[]; //外部可访问.
void MyRTC_Init(void);
void MyRTC_SetTime(void);
void MyRTC_ReadTime(void);
#endif
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include <time.h>
//C语言中,前面0开头的,是八进制.
uint16_t MyRTC_Time[] = {2023, 1, 1, 23, 59, 55}; //定义全局的时间数组，数组内容分别为年、月、日、时、分、秒
void MyRTC_SetTime(void); //函数声明
/**
* 函 数：RTC初始化
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void MyRTC_Init(void)
{
/*开启时钟*/
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE); //开启PWR的时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE); //开启BKP的时钟
/*备份寄存器访问使能*/
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使用PWR开启对备份寄存器的访问
if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0xA5A5) //通过写入备份寄存器的标志位，判断RTC是否是第一次配置
//if成立则执行第一次的RTC配置
{
RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON); //开启LSE时钟
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) != SET); //等待LSE准备就绪
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //选择RTCCLK来源为LSE
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //RTCCLK使能
RTC_WaitForSynchro(); //等待同步
RTC_WaitForLastTask(); //等待上一次操作完成
RTC_SetPrescaler(32768 - 1); //LSE频率为32768hz //设置RTC预分频器，预分频后的计数频率为1Hz
RTC_WaitForLastTask(); //等待上一次操作完成
MyRTC_SetTime(); //设置时间，调用此函数，全局数组里时间值刷新到RTC硬件电路
BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0xA5A5); //在备份寄存器写入自己规定的标志位，用于判断RTC是不是第一次执行配置
}
else //RTC不是第一次配置
{
RTC_WaitForSynchro(); //等待同步
RTC_WaitForLastTask(); //等待上一次操作完成
}
}
//如果LSE无法起振导致程序卡死在初始化函数中
//可将初始化函数替换为下述代码，使用LSI当作RTCCLK
//LSI无法由备用电源供电，故主电源掉电时，RTC走时会暂停
/*
void MyRTC_Init(void)
{
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0xA5A5)
{
RCC_LSICmd(ENABLE);
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) != SET);
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);
RTC_WaitForSynchro();
RTC_WaitForLastTask();
RTC_SetPrescaler(40000 - 1);
RTC_WaitForLastTask();
MyRTC_SetTime();
BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0xA5A5);//设置标记位
}
else
{
RCC_LSICmd(ENABLE); //即使不是第一次配置，也需要再次开启LSI时钟
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) != SET);
RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);
RTC_WaitForSynchro();
RTC_WaitForLastTask();
}
}*/
/**
* 函 数：RTC设置时间
* 参 数：无
* 返 回 值：无
* 说 明：调用此函数后，全局数组里时间值将刷新到RTC硬件电路
*/
void MyRTC_SetTime(void)
{
time_t time_cnt; //定义秒计数器数据类型
struct tm time_date; //定义日期时间数据类型
time_date.tm_year = MyRTC_Time[0] - 1900;//将数组的时间赋值给日期时间结构体
time_date.tm_mon = MyRTC_Time[1] - 1; //处理年月偏移
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];
//日期时间转换为时间戳秒, -中8区时区的偏移.
time_cnt = mktime(&time_date) - 8 * 60 * 60; //调用mktime函数，将日期时间转换为秒计数器格式
//- 8 * 60 * 60为东八区的时区调整
RTC_SetCounter(time_cnt); //将秒计数器写入到RTC的CNT中
RTC_WaitForLastTask(); //等待上一次操作完成
}
/**
* 函 数：RTC读取时间
* 参 数：无
* 返 回 值：无
* 说 明：调用此函数后，RTC硬件电路里时间值将刷新到全局数组
*/
void MyRTC_ReadTime(void)
{
time_t time_cnt; //定义秒计数器数据类型
struct tm time_date; //定义日期时间数据类型
//+ 8 * 60 * 60为东八区的时区调整
time_cnt = RTC_GetCounter() + 8 * 60 * 60; //读取RTC的CNT，获取当前的秒计数器
time_date = *localtime(&time_cnt); //使用localtime函数，将秒计数器转换为日期时间格式
MyRTC_Time[0] = time_date.tm_year + 1900; //将日期时间结构体赋值给数组的时间
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;
}
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MyRTC.h"
int main(void)
{
/*模块初始化*/
OLED_Init(); //OLED初始化
MyRTC_Init(); //RTC初始化
/*显示静态字符串*/
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(); //RTC读取时间，最新的时间存储到MyRTC_Time数组中.后面直接访问数组.
OLED_ShowNum(1, 6, MyRTC_Time[0], 4); //显示MyRTC_Time数组中的时间值，年
OLED_ShowNum(1, 11, MyRTC_Time[1], 2); //月
OLED_ShowNum(1, 14, MyRTC_Time[2], 2); //日
OLED_ShowNum(2, 6, MyRTC_Time[3], 2); //时
OLED_ShowNum(2, 9, MyRTC_Time[4], 2); //分
OLED_ShowNum(2, 12, MyRTC_Time[5], 2); //秒
OLED_ShowNum(3, 6, RTC_GetCounter(), 10); //显示32位的秒计数器
OLED_ShowNum(4, 6, RTC_GetDivider(), 10); //显示余数寄存器(32767~0自减)
//每自减一轮,cnt加1. 通过余数寄存器获取毫秒等值.
//毫秒(0-999): (32767-RTC_GetDivider())/32767.0*999
}
}
