一、RTC 簡介

RTC（Real Time Clock）即實時時鐘，本質上是一個 32 位的秒級計數器：

• 最大計數值為 4294967295 秒，約合 136 年：

  復制編輯

  4294967295 / 60 / 60 / 24 / 365 ≈ 136 年

• RTC 初始化時，主要配置兩項：

  1. 時鐘源（決定 1 秒的基準周期）

  2. 計數器初值（轉換為日期 + 時間）

RTC 表現形式對比

MCU型號	表現形式
STM32F103	僅提供一個以秒為單位的數值，由軟件完成時間轉換
STM32F407	硬件直接提供時間和日期寄存器

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二、RTC 模塊特性

• 可編程的 預分頻系數，最大支持 2^20。

• 32 位計數器，用于長時間測量。

• 支持三種 RTC 時鐘源：

  • HSE / 128

  • LSE（32.768KHz）→ 1Hz

  • LSI

• 兩種獨立復位機制：

  • APB1 接口系統復位

  • RTC 核心（后備域）復位

• 三種中斷：

  • 鬧鐘中斷（Alarm）

  • 秒中斷（每秒觸發）

  • 溢出中斷（計數器回到0）

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三、RTC 架構簡析

RTC 模塊主要由兩部分構成：

1. APB1 接口部分

   • 與 MCU 通信，通過一組 16 位寄存器控制 RTC 配置。

   • 由 PCLK1 驅動。

2. RTC 核心部分

   • 預分頻器模塊：產生 1 秒基準時鐘 TR_CLK

   • 計數器模塊：32 位，累加系統時間，支持鬧鐘中斷比較

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四、RTC 初始化流程（STM32F1 示例）

1. 使能 PWR、BKP 時鐘：

   RCC_APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN | RCC_APB1ENR_BKPEN;

2. 允許訪問后備寄存器：

   PWR->CR |= PWR_CR_DBP;

3. 復位備份域：

   RCC->BDCR |= RCC_BDCR_BDRST; RCC->BDCR &= ~RCC_BDCR_BDRST;

4. 打開并等待 LSE 時鐘穩定：

   RCC->BDCR |= RCC_BDCR_LSEON; while (!(RCC->BDCR & RCC_BDCR_LSERDY));

5. 選擇 LSE 為 RTC 時鐘源：

   RCC->BDCR |= RCC_BDCR_RTCSEL_LSE;

6. 啟用 RTC 時鐘：

   RCC->BDCR |= RCC_BDCR_RTCEN;

7. 等待上一次寫操作完成（RTOFF = 1）

8. 等待寄存器同步（RSF = 1）

9. 進入配置模式（CNF = 1）

10. 配置分頻器和時間值：

    RTC->PRLH = ...; RTC->PRLL = ...; RTC->CNTH = ...; RTC->CNTL = ...;

11. 退出配置模式（CNF = 0）

12. 等待寫操作完成（RTOFF = 1）

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五、RTC 讀寫注意事項

寫操作流程

1. 等待 RTOFF = 1（前一次寫完成）

2. 設置 CNF = 1（進入配置模式）

3. 寫入目標寄存器（如 PRL、CNT、ALR）

4. 清除 CNF = 0（退出配置模式）

5. 等待 RTOFF = 1（確認寫操作完成）

每次寫入至少需要等待 3 個 RTCCLK 周期。

讀操作注意事項

RTC 核心獨立于 APB1 接口，RTC 內部值在 RTC 時鐘上升沿同步 到 APB1 接口：

• 若系統曾關閉 APB1 時鐘，第一次讀取值可能無效（常為0）

• 必須等待 RSF = 1（寄存器同步完成）后再讀數據

情況示例：復位后 / 停機喚醒后 / APB1重新打開

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六、RTC 寄存器說明

寄存器名	描述	復位方式
RTC_CNT	當前計數值（時間）	后備復位
RTC_PRL	分頻器設定	后備復位
RTC_ALR	鬧鐘時間值	后備復位
其他寄存器	配置與控制	系統復位

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七、總結

RTC 模塊作為獨立的低功耗定時單元，在低功耗應用中非常重要。STM32 的 RTC 模塊可實現秒級定時、鬧鐘中斷、時間持久化（VBAT 支持）等功能。