STM32——Uinx時間戳+BKP+RTC實時時鐘

目錄

一、Uinx時間戳

1.1Uinx簡介

1.2UTC/GMT

1.3時間戳轉換

1.3.1主要數據類型

1.3.2主要函數

1.3.3C語言時間戳轉換示例

1.3.4時間格式化說明符

1.3.5注意事項

二、BKP

2.1BKP簡介

2.2BKP基本結構

三、RTC

3.1RTC簡介

3.2RTC框圖

3.3RTC基本結構

3.4RTC硬件電路

3.5RTC操作注意事項

3.6學習中的疑惑與解答：PWR和RTC、BKP之間有什么關系？

3.6.1核心關系一句話總結

3.6.2. 三個模塊各自的角色

3.6.3.它們為什么會聯系在一起？

3.6.4總結與類比

四、BKP讀寫代碼編寫

4.1讀寫BKP步驟

4.2BKP相關庫函數與PWR與之對應的庫函數

4.3讀寫BKP代碼編寫

4.3.1讀寫數組BKP

五、RTC代碼編寫

5.1RTC初始化

5.2RTC相關庫函數

5.3RTC初始化代碼編寫

5.4顯示時間戳代碼

5.5讀寫設置的時間

5.6初始化RTC優化

5.7顯示余數寄存器的數值

一、Uinx時間戳

1.1Uinx簡介

?Unix 時間戳（Unix Timestamp）定義為從UTC/GMT（倫敦時間）的1970年1月1日0時0分0秒開始所經過的秒數，不考慮閏秒?

?時間戳存儲在一個秒計數器中，秒計數器為32位/64位的整型變量

?世界上所有時區的秒計數器相同，不同時區通過添加偏移來得到當地時間

1.2UTC/GMT

?GMT（Greenwich Mean Time）格林尼治標準時間是一種以地球自轉為基礎的時間計量系統。它將地球自轉一周的時間間隔等分為24小時，以此確定計時標準（前）

?UTC（Universal Time Coordinated）協調世界時是一種以原子鐘為基礎的時間計量系統。它規定銫133原子基態的兩個超精細能級間在零磁場下躍遷輻射9,192,631,770周所持續的時間為1秒。當原子鐘計時一天的時間與地球自轉一周的時間相差超過0.9秒時，UTC會執行閏秒（多加秒數）來保證其計時與地球自轉的協調一致（后）

1.3時間戳轉換

C語言的time.h模塊提供了時間獲取和時間戳轉換的相關函數，可以方便地進行秒計數器、日期時間和字符串之間的轉換

1.3.1主要數據類型

  • time_t：通常是一個整數類型，用于存儲時間戳

  • struct tm：用于存儲日期和時間成分的結構體

  • clock_t：用于測量處理器時間的類型

1.3.2主要函數

函數

作用

time_t time(time_t*);

獲取系統時鐘（自己設備上的時間）

struct tm* gmtime(const time_t*);

秒計數器轉換為日期時間（格林尼治時間）

struct tm* localtime(const time_t*);

秒計數器轉換為日期時間（當地時間）

time_t mktime(struct tm*);

日期時間轉換為秒計數器（當地時間）

char* ctime(const time_t*);

秒計數器轉換為字符串（默認格式）

char* asctime(const struct tm*);

日期時間轉換為字符串（默認格式）

size_t strftime(char*, size_t, const char*, const struct tm*);

日期時間轉換為字符串（自定義格式）

1.3.3C語言時間戳轉換示例

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>int main() 
{printf("========== 時間戳轉換示例 ==========\n\n");// 獲取當前時間戳time_t current_time = time(NULL);printf("1. 當前時間戳: %ld\n", current_time);printf("   (從1970年1月1日00:00:00 UTC開始的秒數)\n\n");// 將時間戳轉換為本地時間結構體struct tm* local_time = localtime(&current_time);printf("2. 本地時間分解:\n");printf("   年份: %d (從1900年開始計算，實際年份=%d)\n",local_time->tm_year, local_time->tm_year + 1900);printf("   月份: %d (0-11, 0=1月，實際月份=%d)\n",local_time->tm_mon, local_time->tm_mon + 1);printf("   日: %d\n", local_time->tm_mday);printf("   時: %d\n", local_time->tm_hour);printf("   分: %d\n", local_time->tm_min);printf("   秒: %d\n", local_time->tm_sec);printf("   星期: %d (0-6, 0=周日)\n", local_time->tm_wday);printf("   年中的第幾天: %d\n\n", local_time->tm_yday);// 將時間戳轉換為UTC時間結構體struct tm* utc_time = gmtime(&current_time);printf("3. UTC時間分解:\n");printf("   年份: %d (實際年份=%d)\n",utc_time->tm_year, utc_time->tm_year + 1900);printf("   月份: %d (實際月份=%d)\n",utc_time->tm_mon, utc_time->tm_mon + 1);printf("   日: %d\n", utc_time->tm_mday);printf("   時: %d\n", utc_time->tm_hour);printf("   分: %d\n", utc_time->tm_min);printf("   秒: %d\n\n", utc_time->tm_sec);// 使用strftime格式化時間輸出char formatted_time[100];strftime(formatted_time, sizeof(formatted_time),"4. 格式化時間: %Y年%m月%d日 %H時%M分%S秒", local_time);printf("%s\n", formatted_time);strftime(formatted_time, sizeof(formatted_time),"5. 另一種格式: %A, %B %d, %Y %I:%M:%S %p", local_time);printf("%s\n\n", formatted_time);// 將struct tm轉換回時間戳time_t converted_time = mktime(local_time);printf("6. 轉換回的時間戳: %ld\n", converted_time);printf("========== 程序結束 ==========\n");return 0;
}

#char* ctime(const time_t*);這個函數VS顯示函數不安全，我就沒展示#

// 將時間戳轉換為可讀字符串printf("可讀時間字符串: %s\n", ctime(&current_time));

1.3.4時間格式化說明符

在strftime函數中常用的格式說明符

  • %Y：4位數的年份

  • %y：2位數的年份

  • %m：月份（01-12）

  • %d：日（01-31）

  • %H：24小時制的小時（00-23）

  • %I：12小時制的小時（01-12）

  • %M：分鐘（00-59）

  • %S：秒（00-59）

  • %p：AM/PM指示

  • %A：完整的星期名稱

  • %B：完整的月份名稱

1.3.5注意事項

  1. struct tm中的年份是從1900年開始計算的，所以需要加1900

  2. struct tm中的月份是從0開始計數的（0=1月，11=12月），所以要加1，顯示目前月份

  3. mktime()函數會自動調整struct tm中的超出范圍的值（如將60秒調整為下一分鐘）

  4. 時區轉換需要注意使用localtime()（本地時間）或gmtime()（UTC時間）

二、BKP

2.1BKP簡介

?BKP（Backup Registers）備份寄存器

?BKP可用于存儲用戶應用程序數據。當VDD（2.0~3.6V）主電源被切斷，他們仍然由VBAT（備用電池，引腳1）（1.8~3.6V）維持供電。當系統在待機模式下被喚醒，或系統復位或電源復位時，他們也不會被復位

RTC和BKP共享同一個備用電源域。這意味著，只要你的板子上有后備電池，無論是RTC的計時，還是BKP中存儲的數據，在主板斷電后都不會丟失。

若VDD和VBAT都斷電，則BKP內數據丟失（BKP本質是RAM存儲器）

?TAMPER引腳（引腳2 默認復用功能 安全保障設計）產生的侵入事件將所有備份寄存器內容清除

?RTC引腳輸出RTC校準時鐘、RTC鬧鐘脈沖或者秒脈沖

?存儲RTC時鐘校準寄存器

?用戶數據存儲容量：20字節（中容量和小容量）/ 84字節（大容量和互聯型）

2.2BKP基本結構

圖中橙色部分為后備區域，BKP和RTC處于后備區域，其特性是：VDD主電源掉電時，后備區域仍可以由VBAT的備用電池供電；VDD主電源上電時，后備區域供電會由VBAT切換到VDD（節省電池電量）

BKP含有：數據寄存器、控制寄存器、狀態寄存器、RTC校準寄存器

a) 數據寄存器（BKP_DRx - Data Register）

這是BKP的核心，用于存儲用戶數據。不同型號的STM32，數據寄存器的數量不同

  • 命名：BKP_DR1,?BKP_DR2,?BKP_DR3, ...?BKP_DRn

  • 寬度：每個寄存器都是?16位?寬，可以存儲2個字節，小/中容量有10個寄存器，大容量/互聯型設備有42個數據寄存器。

  • 功能：你可以用它們存儲任何你想在斷電后保留的數據，例如：

    • RTC配置狀態標志

    • 系統配置參數

    • 運行日志或錯誤代碼

    • 校準值

b) 控制與狀態寄存器（BKP_CR / BKP_CSR）

這些寄存器用于管理BKP模塊本身的功能，例如：

  • TAMPER引腳檢測：許多STM32有一個防篡改（Tamper）引腳。當這個引腳上有指定電平跳變時，它可以自動擦除整個BKP區域的數據（出于安全考慮）。相關寄存器用于配置檢測邊沿和使能該功能。

  • RTC校準：有些寄存器位用于對RTC時鐘進行精細的軟件校準。

三、RTC

3.1RTC簡介

?RTC（Real Time Clock）實時時鐘

?RTC是一個獨立的定時器，可為系統提供時鐘和日歷的功能

?RTC和時鐘配置系統處于后備區域，系統復位時數據不清零，VDD（2.0~3.6V）斷電后可借助VBAT（1.8~3.6V）供電繼續走時

?32位的可編程計數器，可對應Unix時間戳的秒計數器

?20位的可編程預分頻器，可適配不同頻率的輸入時鐘

?可選擇三種RTC時鐘源：

? HSE時鐘除以128（通常為8MHz/128）

? LSE振蕩器時鐘（通常為32.768KHz）

? LSI振蕩器時鐘（40KHz）

3.2RTC框圖

3.3RTC基本結構

①RTCCLK時鐘來源，RCC內配置（數據選擇器黃色部分，選擇時鐘來源）

時鐘源選擇器 (RTCSEL)

  • 框圖入口。RTC可以選擇三個時鐘源之一：

    • LSE：首選。外部低速晶振，精度高。

    • LSI：內部低速RC振蕩器，成本低但精度較差，受溫度影響大。

    • HSE/128：高速外部時鐘分頻后的信號，精度高但耗電，主電源掉電后無法使用。

  • 通過?RCC_BDCR?寄存器中的?RTCSEL?位進行選擇。這個選擇是一次性的，只有在備份域復位后才能重新設置。

②預分頻器：余數寄存器——自減計數器，存儲當前計數值；重裝寄存器——計數目標，決定分頻值，之后得到1Hz秒計數信號（配置重裝寄存器選擇分頻系數）

預分頻器 (Prescaler)

  • 作用：將輸入的高速時鐘（如32.768kHz）分頻，得到精確的1Hz（每秒一次）信號。

  • 組成：通常由一個20位的異步預分頻器和一個7位的同步預分頻器組成。異步分頻器降低時鐘頻率以降低功耗，同步分頻器保證與APB1時鐘域的無風險交互。

  • 計算：例如，使用LSE（32768 Hz）時，通常設置異步分頻器為127，同步分頻器為255，則最終頻率為：?32768 / (127 + 1) / (255 + 1) = 1 Hz。

③計數器：32位計數器——1s自增一次；32位鬧鐘值——設定鬧鐘（配置32位寄存器，進行日期時間的讀寫）

32位可編程計數器 (RTC_CNT)

  • 這是RTC的核心。它是一個由預分頻器輸出的1Hz信號驅動的32位向上計數器。

  • 它存儲的值就是從參考起點開始所經過的秒數。如果我們把參考起點設置為Unix紀元（1970-01-01 00:00:00），那么這個計數器的值就是當前的Unix時間戳。

  • 軟件可以直接讀寫這個計數器來設置或獲取時間。

鬧鐘寄存器 (RTC_ALR)

  • 一個32位的比較寄存器。你可以設置一個想要的秒數目標值。

  • 當RTC_CNT的值與RTC_ALR的值匹配時，就會產生一個鬧鐘中斷。你可以利用這個中斷讓單片機在特定時間執行某些任務（比如喚醒停止模式）。

④三個信號觸發中斷：秒信號、計數器溢出信號、鬧鐘信號，通過中斷輸出控制，進行中斷使能

⑤使能的中斷，通向NVIC，向CPU申請中斷（需要中斷，先允許中斷，再配置NVIC，再寫對應的中斷函數）

控制與狀態寄存器

  • 用于管理RTC的各種功能，如：

    • 使能寄存器 (RTC_CRH/CRL)：允許配置和產生秒中斷、鬧鐘中斷等。

    • 狀態寄存器：用于查看各種中斷標志位。

3.4RTC硬件電路

a) 主電源 (VDD)

  • 作用：為STM32芯片的主核心（包括RTC模塊的邏輯部分）供電。

  • 要求：當主電源存在時，RTC由VDD供電。

b) 備用電池 (VBAT)

  • 作用：這是RTC的“生命線”。當主電源VDD斷開時，自動切換由VBAT引腳上的電池為整個備份域（包括RTC計數器和BKP寄存器）供電，保持計時和數據不丟失。

  • 典型選擇：一顆3V的紐扣電池（如CR2032）。其續航能力可達數年。

  • 電路設計：通常會在VBAT路徑上串聯一個肖特基二極管，并在VDD路徑上也串聯一個二極管。這樣可以實現電源自動切換：當VDD電壓高于VBAT時，由VDD供電；當VDD掉電時，由VBAT供電，防止電流倒灌。或者直接連接一個1.8~3.6V的電池到VBAT，內有一個供電開關，在不同情況選擇合適供電。

c) 低速外部晶振 (LSE)

  • 作用：為RTC提供高精度的時鐘源。RTC的本質是一個計數器，它需要一個“心跳”來遞增，LSE就是這個“心跳”。

  • 頻率：32.768 kHz。這是一個標準頻率，因為?32768 = 2^15，經過一個15位的分頻器（2^15分頻）后，正好得到?1Hz（每秒一次）的信號，非常適合驅動秒計數器。

  • 電路設計：需要連接一個32.768kHz的晶振（Xtal），并搭配兩個負載電容（通常為5~15pF）。

3.5RTC操作注意事項

?執行以下操作將使能對BKP和RTC的訪問：

? 設置RCC_APB1ENR（開啟APB1外設的時鐘）的PWREN和BKPEN，使能PWR和BKP時鐘

? 設置PWR_CR的DBP，使能對BKP和RTC的訪問（調用PWR庫函數）

?若在讀取RTC寄存器時，RTC的APB1接口曾經處于禁止狀態，則軟件首先必須等待RTC_CRL寄存器中的RSF位（寄存器同步標志）被硬件置1。（調用等待同步函數）

  • 根本原因：時鐘域不同。RTC核心由低速的LSE（32.768kHz）驅動，而CPU和其寄存器接口由高速的APB1總線時鐘驅動。這兩個時鐘域是異步的。

  • 問題所在：當APB1接口被禁用（例如系統剛復位、或從低功耗模式喚醒）后重新啟用時，RTC的日歷寄存器組（RTC_CNT,?RTC_ALR,?RTC_PRL）需要從RTC的時鐘域同步到APB1的時鐘域。在這個同步過程完成之前，軟件讀取到的寄存器值可能是陳舊、不可靠的。

  • RSF位的作用：RSF?(Register Synchronized Flag) 位由硬件自動置1，標志著同步過程已完成。軟件必須等待此位被置1后，才能安全地讀取日歷寄存器，以確保數據的正確性。

?必須設置RTC_CRL寄存器中的CNF位，使RTC進入配置模式后，才能寫入RTC_PRL、RTC_CNT、RTC_ALR寄存器

  • 保證寫的原子性。RTC_PRL（預分頻器）、RTC_CNT（計數器）和RTC_ALR（鬧鐘值）這三個寄存器是密切相關的。為了防止在軟件修改其中一個寄存器時，RTC核心正在更新另一個寄存器而導致數據不一致（例如，在修改秒計數器的高16位時，低16位可能因為秒信號到來而遞增），STM32引入了“配置模式”的概念。

  • CNF位的作用：將?CNF?(Configuration Flag) 位置1，會使RTC核心暫停對日歷寄存器的更新，并允許軟件一次性、安全地寫入多個相關寄存器。退出配置模式后，RTC核心會使用新值繼續運行。

?對RTC任何寄存器的寫操作，都必須在前一次寫操作結束后進行。可以通過查詢RTC_CR寄存器中的RTOFF狀態位，判斷RTC寄存器是否處于更新中。僅當RTOFF狀態位是1時，才可以寫入RTC寄存器。（調用等待函數）

  • 根本原因：慢速外設。RTC的時鐘源非常慢（RTCCLK~32kHz），而CPU的指令執行速度極快（PCLK1~72MHz）。向RTC寄存器寫入一個數據需要數個RTC時鐘周期才能完成。

  • 問題所在：如果軟件在前一次寫操作尚未被RTC硬件處理完成時，就立刻發起下一次寫操作，會導致后一次寫操作被忽略，或者造成寄存器內容錯誤。

  • RTOFF位的作用：RTOFF?(RTC Operation OFF) 位由硬件控制。當它為?0?時，表示RTC正在處理上一次的寫操作，此時總線會被鎖定，禁止新的寫入。當它為?1?時，表示RTC空閑，允許新的寫操作。

3.6學習中的疑惑與解答：PWR和RTC、BKP之間有什么關系？

3.6.1核心關系一句話總結

PWR（電源控制）是基礎和保障，而RTC（實時時鐘）和BKP（備份寄存器）是需要被保護的核心數據。PWR確保了即使在主電源（VDD）斷開的情況下，也能通過備用電池（VBAT）為RTC和BKP所在的“備份域”持續供電，從而保住這些關鍵數據不丟失。

3.6.2. 三個模塊各自的角色

a) PWR - 電源控制

  • 職責：管理整個微控制器的電源，包括供電、功耗模式（如睡眠、停止、待機模式）以及電源域的劃分。

  • 關鍵概念：STM32內部有兩個主要的電源域：

    • VDD域：由主電源（VDD）供電。絕大部分外設（如GPIO、USART、SPI）和內核（CPU）、SRAM都在這個域。當主電源斷開時，這個域的內容會丟失。

    • 備份域：由一個單獨的引腳VBAT供電。即使主電源VDD斷開，只要VBAT引腳上接有電池（如3V紐扣電池），這個域就能繼續工作。

b) BKP - 備份寄存器

  • 職責：提供一小塊在備份域中的特殊內存（通常是16-20個16位的寄存器）。

  • 關鍵特性：只要備份域有電（無論是來自VDD還是VBAT），這些寄存器里的數據就不會丟失。因此，它們常用來存儲系統配置、密碼、運行次數等需要掉電保存的關鍵數據。

  • 訪問控制：為了防止意外寫入，對BKP寄存器的訪問受到PWR_CR寄存器中的DBP位控制。只有先使能DBP位，才能讀寫BKP寄存器。

c) RTC - 實時時鐘

  • 職責：提供一個獨立的計時器/日歷功能。

  • 關鍵特性：RTC的核心也是一個需要持續運行的部件。因此，它也被放在了備份域中。這樣，無論主系統是否上電，只要VBAT有電，RTC就能一直“滴答滴答”地走時。

3.6.3.它們為什么會聯系在一起？

因為RTC和BKP同屬于“備份域”。

而PWR模塊，是進入和管理這個“備份域”的“看門人”和“電源開關”。

當你學習RTC和BKP時，你必然要操作備份域里的資源。而要安全地操作這些資源，就必須通過PWR模塊來進行配置。這就是為什么在講BKP/RTC的章節，會突然引入PWR。

它們的關系結構圖如下：

從這個圖可以看出：

  1. 物理供電：PWR模塊負責選擇是使用VDD還是VBAT為備份域供電。

  2. 邏輯訪問：PWR模塊中的DBP位是讀寫BKP和RTC部分寄存器的“鑰匙”。

3.6.4總結與類比

你可以把一個帶STM32的設備想象成一個公司：

  • BKP：是公司的保險柜，里面放著最重要的現金和合同（關鍵數據）。

  • RTC：是公司墻上那個永遠不停的電子鐘，即使公司下班斷電了，它靠自己的電池也能走（備份域供電）。

  • PWR：是公司的物業和電力部門。它管理著整個大樓的供電（主電源和備用發電機），并且掌握著打開保險柜房間的鑰匙（DBP位）。

  • Tamper引腳：是保險柜上的震動警報器。一旦有人動保險柜（觸發入侵），警報器就會通知電力部門（PWR），電力部門會啟動應急 protocol（喚醒系統），并且警報器會指令保險柜自毀（擦除BKP數據）。

四、BKP讀寫代碼編寫

4.1讀寫BKP步驟

①BKP初始化：開啟PWREN和BKPEN的時鐘；使用PWR_CR的一個函數，使能BKP和RTC的訪問
②寫DR：BKP寫函數
③讀DR：BKP讀函數

4.2BKP相關庫函數與PWR與之對應的庫函數

1.恢復缺省配置（手動清空BKP所有的數據寄存器）
void BKP_DeInit(void);

下面2個TAMPER函數是配置TAMPER侵入檢測功能
2.配置TAMPER引腳的有效電平（高/低電平觸發）
void BKP_TamperPinLevelConfig(uint16_t BKP_TamperPinLevel);
3.TAMPER使能（是否開啟侵入檢測功能：若需要此項功能，需要先配置有效電平在配置使能）
void BKP_TamperPinCmd(FunctionalState NewState);

4.中斷配置：是否開啟中斷
void BKP_ITConfig(FunctionalState NewState);
5.時鐘輸出功能配置（可選擇在RTC引腳輸出時鐘信號，輸出RTC校準時鐘、RTC鬧鐘脈沖、秒脈沖）
void BKP_RTCOutputConfig(uint16_t BKP_RTCOutputSource);
6.設置RTC校準值（寫入RTC校準寄存器）
void BKP_SetRTCCalibrationValue(uint8_t CalibrationValue);

?下面2個是BKP的重點函數
7.寫備份寄存器
void BKP_WriteBackupRegister(uint16_t BKP_DR, uint16_t Data);
8.讀備份寄存器
uint16_t BKP_ReadBackupRegister(uint16_t BKP_DR);

下面4個是獲取標志和清除標志的函數
FlagStatus BKP_GetFlagStatus(void);
void BKP_ClearFlag(void);
ITStatus BKP_GetITStatus(void);
void BKP_ClearITPendingBit(void);

PWR與BKP相關的庫函數：
?1.備份寄存器訪問使能，設置PWR_CR寄存器內的DBP位，使能對BKP和RTC的訪問
?? ?void PWR_BackupAccessCmd(FunctionalState NewState);

4.3讀寫BKP代碼編寫

	//①使能BKP和PWRRCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);//②使能對BKP和RTC的訪問PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,0x1234);OLED_ShowHexNum(1,1,BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1),4);while(1){}

4.3.1讀寫數組BKP

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "key.h"
uint16_t WriteARR[]={0x1234,0x5678};
uint16_t ReadARR[2];
uint8_t key;
void key_pro(void)
{key=key_init();if(key==1){WriteARR[0]++;WriteARR[1]++;BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,WriteARR[0]);BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR2,WriteARR[1]);OLED_ShowHexNum(1,3,WriteARR[0],4);OLED_ShowHexNum(1,8,WriteARR[1],4);}}int main(void)
{	OLED_Init();key_scan();//初始化//①使能BKP和PWRRCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);//②使能對BKP和RTC的訪問PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);while(1){OLED_ShowString(1,1,"W:");OLED_ShowString(2,1,"R:");key_pro();ReadARR[0]=BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1);ReadARR[1]=BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR2);OLED_ShowHexNum(2,3,ReadARR[0],4);OLED_ShowHexNum(2,8,ReadARR[1],4);}
}

五、RTC代碼編寫

5.1RTC初始化

RTC初始化流程：
①開啟PWR和BKP的時鐘
②使能BKP和RTC的訪問
③啟動RTC時鐘，選擇LSE作為系統時鐘（LES需要手動開啟，平時為了省電是關閉狀態）（RCC內部）
④配置RTCCLK數據選擇器，指定LSE作為RTCCLK（RCC模塊內）
⑤調用等待函數：等待同步和等待上一次操作完成
⑥配置預分頻器，給PRC重裝寄存器一個合適的預分頻值，以確保輸出給寄存器的頻率是1Hz
⑦配置CNT的值，給RTC初始時間
⑧（若需要配置鬧鐘值）
⑨（若需要中斷，配置中斷：NVIC）
?

5.2RTC相關庫函數

RCC模塊內有關RTC庫函數：
?1.配置LSE外部低速時鐘，啟動LSE時鐘
void RCC_LSEConfig(uint8_t RCC_LSE);
2.配置LSI內部低速時鐘（若外部時鐘不起振，可使用內部時鐘進行驗證）
void RCC_LSICmd(FunctionalState NewState);
?3.RTCCLK配置（選擇RTCCLK的時鐘源）
void RCC_RTCCLKConfig(uint32_t RCC_RTCCLKSource);
?4.啟動RTCCLK（調用配置RTCCLK函數之后，還需使能RTCCLK）
void RCC_RTCCLKCmd(FunctionalState NewState);
?５.獲取標志位（調用啟動時鐘后，需等待標志位LSERDY＝１，時鐘才算啟動完成并且工作穩定）
FlagStatus RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG);

RTC時鐘源初始化庫函數使用：1→5→3→4

RTC庫函數
１.配置中斷輸出
void RTC_ITConfig(uint16_t RTC_IT, FunctionalState NewState);
２.進入配置模式（置CRL的CNF＝１，進入配置模式后，才可讀寫一些寄存器）
void RTC_EnterConfigMode(void);
３.退出配置模式（CNF=0）
void RTC_ExitConfigMode(void);

4.獲取CNT計數器的值（讀取時鐘）
uint32_t ?RTC_GetCounter(void);
5.寫入CNT計數器的值（設置時間）
void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue);
?6.寫入預分頻器（值寫入到預分頻器的PRL重裝寄存器，配置預分頻器的預分頻系數）
void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue);
7.寫入鬧鐘值（配置鬧鐘）
void RTC_SetAlarm(uint32_t AlarmValue);
8.讀取預分頻器中的DIV余數寄存器（自減計數器——為了獲得更細致的時間）
uint32_t ?RTC_GetDivider(void);

?9.等待上次操作完成（循環，等待RTOFF=1）
void RTC_WaitForLastTask(void);
?10.等待同步（清除RSF標志位，循環直到RSF=1）
void RTC_WaitForSynchro(void);

（讀取RTC寄存器之前，時鐘源選擇完畢后，先等待同步10和等待上次操作完成9）

（對RTC任何寄存器的寫操作，都必須在前一次寫操作結束后進行，即每次進行寫操作后都加一個等待上次操作完成函數）

11.獲取標志位，清楚標志位的函數
FlagStatus RTC_GetFlagStatus(uint16_t RTC_FLAG);
void RTC_ClearFlag(uint16_t RTC_FLAG);
ITStatus RTC_GetITStatus(uint16_t RTC_IT);
void RTC_ClearITPendingBit(uint16_t RTC_IT);
?

5.3RTC初始化代碼編寫

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid MyRTC_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//啟動LSE振蕩器/*  *     @arg RCC_LSE_OFF: LSE oscillator OFF         LSE振蕩器關閉*     @arg RCC_LSE_ON: LSE oscillator ON           LSE振蕩器開啟*     @arg RCC_LSE_Bypass: LSE oscillator bypassed with external clock  LSE時鐘旁路——不接晶振，直接從OSE32——IN引腳輸入一個指定頻率的信號*/while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY)!=SET);//等待LSE啟動完成RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);//選擇RTCCLK時鐘源RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);RTC_WaitForSynchro();RTC_WaitForLastTask();//⑤調用等待函數：等待同步和等待上一次操作完成RTC_SetPrescaler(32768-1);//⑥配置預分頻器，給PRC重裝寄存器一個合適的預分頻值，以確保輸出給寄存器的頻率是1HzRTC_WaitForLastTask();//對RTC的任何一個寫操作，必須在前一次寫操作結束后進行
//必須設置RTC_CRL寄存器中的CNF位，使RTC進入配置模式后，才能寫入RTC_PRL、RTC_CNT、RTC_ALR寄存器
//寫入預分頻器也需要進入配置模式，但是代碼不需要寫，內部自帶進入退出配置代碼RTC_SetCounter(1672588795);//⑦配置CNT的值，給RTC初始時間,此為2023年，不初始也可以，默認從0開始，一開始是1970年RTC_WaitForLastTask();}

5.4顯示時間戳代碼

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "My_RTC.h"int main(void)
{		OLED_Init();MyRTC_Init();while(1){OLED_ShowNum(1, 1, RTC_GetCounter(), 10);	//顯示32位的秒計數器}
}

5.5讀寫設置的時間

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Time.h"//存放年月日時分秒
uint16_t MyRTC_Time[]={2024,8,26,10,9,30};//設置時間
void MyRTC_SetTime(void)
{/*①將數組時間填充到struct tm 結構體內；②使用mktime函數得到秒數③將秒數寫入RTC的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];time_cnt=mktime(&time_date)-8*60*60;//讀取的是倫敦時間的時間戳，-8個小時，就是北京時間的時間戳RTC_SetCounter(time_cnt);RTC_WaitForLastTask();
}//讀取時間
void MyRTC_ReadTime(void)
{time_t time_cnt;struct tm time_date;time_cnt=RTC_GetCounter()+8*60*60;//此時計數是倫敦時間，+8個小時，就是北京時間的時間戳time_date=*localtime(&time_cnt);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;
}void MyRTC_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//啟動LSE振蕩器while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY)!=SET);//等待LSE啟動完成RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);//選擇RTCCLK時鐘源RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);RTC_WaitForSynchro();RTC_WaitForLastTask();//⑤調用等待函數：等待同步和等待上一次操作完成RTC_SetPrescaler(32768-1);//⑥配置預分頻器，給PRC重裝寄存器一個合適的預分頻值，以確保輸出給寄存器的頻率是1HzRTC_WaitForLastTask();//對RTC的任何一個寫操作，必須在前一次寫操作結束后進行//必須設置RTC_CRL寄存器中的CNF位，使RTC進入配置模式后，才能寫入RTC_PRL、RTC_CNT、RTC_ALR寄存器//寫入預分頻器也需要進入配置模式，但是代碼不需要寫，內部自帶進入退出配置代碼RTC_SetCounter(1672588795);//⑦配置CNT的值，給RTC初始時間,此為2023年，不初始也可以，默認從0開始，一開始是1970年RTC_WaitForLastTask();	MyRTC_SetTime();}
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "My_RTC.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 :");while(1){MyRTC_ReadTime();//顯示MyRTC_Time數組中的時間值OLED_ShowNum(1, 6, MyRTC_Time[0], 4);//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);//時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);	//顯示32位的秒計數器}
}

5.6初始化RTC優化

防止電源斷電備用電源不斷電或者按復位鍵時，時間重置

簡單來說，就是在BKP設置一個標志位

void MyRTC_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//啟動LSE振蕩器while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY)!=SET);//等待LSE啟動完成RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);//選擇RTCCLK時鐘源RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);//第一次上電或者系統完全斷電之后，BKP_DR1默認是0，if成立，執行初始化if(BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1)!=0xFFFF){RTC_WaitForSynchro();RTC_WaitForLastTask();//⑤調用等待函數：等待同步和等待上一次操作完成RTC_SetPrescaler(32768-1);//⑥配置預分頻器，給PRC重裝寄存器一個合適的預分頻值，以確保輸出給寄存器的頻率是1HzRTC_WaitForLastTask();//對RTC的任何一個寫操作，必須在前一次寫操作結束后進行//必須設置RTC_CRL寄存器中的CNF位，使RTC進入配置模式后，才能寫入RTC_PRL、RTC_CNT、RTC_ALR寄存器//寫入預分頻器也需要進入配置模式，但是代碼不需要寫，內部自帶進入退出配置代碼RTC_SetCounter(1672588795);//⑦配置CNT的值，給RTC初始時間,此為2023年，不初始也可以，默認從0開始，一開始是1970年RTC_WaitForLastTask();	MyRTC_SetTime();BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,0xFFFF);}else{RTC_WaitForSynchro();RTC_WaitForLastTask();//⑤調用等待函數：等待同步和等待上一次操作完成}}

5.7顯示余數寄存器的數值

#之前一直CNT數值不變，但是加上DIV后，數值就自增了，好奇怪，沒理解#

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "My_RTC.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();//顯示MyRTC_Time數組中的時間值OLED_ShowNum(1, 6, MyRTC_Time[0], 4);//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);//時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);	//顯示32位的秒計數器OLED_ShowNum(4, 6, RTC_GetDivider(), 10);	//顯示余數寄存器的數值}
}

?DIV數值一直自減，數值范圍時32767~0
?DIV每自減一輪，CNT+1
?因此可以對秒數進行更細致的劃分，秒-分秒-厘秒-毫秒
?? ??? ?若轉換為毫秒，1秒=1000毫秒
?? ??? ?將數值范圍32767——0線性變換為0——999

OLED_ShowNum(4, 6, (32767-RTC_GetDivider())/32767.0*999, 10);?? ?//顯示余數寄存器的數值

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