引言

本文主要從BKP備份寄存器和RTC實時時鐘的原理，特性及應用三個方面展開討論，解析它們在STM32中的獨特價值，助力開發者更好的掌握和運用它們。

BKP備份寄存器的定義

STM32的BKP備份寄存器是一種特殊的存儲單元，它位于備份區域，即使在系統復位或電源關閉時，也能通過電池備份保持數據不丟失。它通常包含多個寄存器，用于存儲關鍵數據，如配置信息、狀態標志等。這些寄存器通過低功耗設計和獨立的備份電源，確保數據在主電源失效時仍能安全保存，為系統恢復和數據完整性提供可靠保障。

簡單來講，BKP備份寄存器可用于存儲用戶的程序數據，當VDD（也就是芯片電源）被切斷后，仍然可以通過VBAT引腳外接一個紐扣電池（通常在1.8v到3.6v）向芯片供電，讓系統處于低功耗模式下維持一些功能的運行，當系統或電源復位，它也不會被復位。

硬件設計

BKP備份寄存器與RTC實時時鐘的關系

首先，它們兩個是緊密相關的功能模塊，它們共同為系統提供數據部分和時間管理的功能，它們都是共享VBAT備用電源。

其次，BKP備份寄存器是用于數據的備份，而RTC實時時鐘模塊本身用于時間計數，所以RTC實時時鐘需要BKP備份寄存器來存儲一些數據。

BKP備份寄存器的特性及應用

我認為BKP備份寄存器最大的特性就是斷電不丟失數據，當然，如果VDD和VBAT同時斷電的話，那它就發揮不出它的作用了。很顯然，它的特性決定著它的應用，如低功耗模式下的數據保持，防拆功能（TAMPER）等。

配置TAMPER(防拆功能)的示例代碼

首先是使能PWR和BKP時鐘，開啟PWR時鐘是因為訪問備份域是由PWR模塊進行控制的，所以必須要使能它

void BKP_Init(void)
{// 使能PWR和BKP時鐘RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);// 使能訪問備份寄存器PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
}

其次是配置PC13引腳，因為大部分的TAMPER引腳都是PC13，可根據實際需求更改

void TAMPER_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;// 配置TAMPER引腳（PC13）為輸入模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);// 配置TAMPER引腳為高電平有效BKP_TamperPinLevelConfig(BKP_TamperPinLevel_High);// 使能TAMPER引腳功能BKP_TamperPinCmd(ENABLE);
}

接著封裝一下寫入數據和讀出數據的函數

void BKP_WriteData(uint16_t Data)
{// 寫入數據到備份寄存器1BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, Data);
}uint16_t BKP_ReadData(void)
{// 從備份寄存器1讀取數據return BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1);
}

最后是檢查TAMPER事件標志位，建議放在while循環中不斷查詢，當然，用戶可以在里面調用一些TAMPER事件發生后執行的函數，如通過串口打印輸出等，這里就不調用了。

void BKP_CheckTamper(void)
{// 檢查TAMPER事件標志位if (BKP_GetFlagStatus(BKP_FLAG_TAMP) != RESET){// 清除TAMPER事件標志位BKP_ClearFlag(BKP_FLAG_TAMP);}
}

總結一下

該示例代碼的邏輯思路是初始化BKP和TAMPER引腳，接著把想寫的數據寫入到備份寄存器中，然后再把寫入的數據讀出來，再關掉VDD同時保持VBAT連接備用電源，如果寫入的數據沒有被刪除，那這個BKP備份寄存器實驗就是成功的。同時將TAMPER引腳置于低電平，如果TAMPER事件發生，那么這個防拆功能的實驗也是成功的。

RTC實時時鐘定義

RTC（Real-Time Clock，實時時鐘）是一種硬件電路，用于為電子設備提供精確的時間和日期信息。它通常獨立于主處理器運行，即使在系統關閉或斷電時，也能通過備用電池繼續計時。RTC的主要功能是保持時間的連續性，提供秒、分、時、日、月、年的準確記錄，并支持鬧鐘和周期性喚醒功能。它廣泛應用于嵌入式系統、智能設備和低功耗應用中，確保設備在任何情況下都能準確地跟蹤時間。

RTC實時時鐘特性與應用

RTC實時時鐘具有高精度，低功耗，掉電保持的特性，廣泛應用于時鐘，日歷，數據采集等。

RTC實時時鐘示例代碼

1，設置實時時鐘時間函數

#include "time.h"uint32_t MyRTC_Time[] = {2025,8,18,10,41,00};	//定義全局的時間數組，數組內容分別為年、月、日、時、分、秒void MyRTC_SetTime(void)
{time_t time_cnt;        //定義秒計數器數據類型struct tm time_date;    //定義日期時間數據類型// 將數組的時間賦值給日期時間結構體time_date.tm_year = MyRTC_Time[0] - 1900;        // 年份，從1900開始計算time_date.tm_mon = MyRTC_Time[1] - 1;            // 月份，從0開始（0表示1月）time_date.tm_mday = MyRTC_Time[2];               // 日期time_date.tm_hour = MyRTC_Time[3];               // 小時time_date.tm_min = MyRTC_Time[4];                // 分鐘time_date.tm_sec = MyRTC_Time[5];                // 秒// 調用mktime函數，將日期時間轉換為秒計數器格式// - 8 * 60 * 60為東八區的時區調整time_cnt = mktime(&time_date) - 8 * 60 * 60;// 將秒計數器寫入到RTC的CNT中RTC_SetCounter(time_cnt);// 等待上一次操作完成RTC_WaitForLastTask();
}

從全局數組 MyRTC_Time[]中讀取時間值，將讀取的時間變量賦值給struct tm類型的變量time_data,再使用mktime函數將struct tm轉換為秒計數器格式，并調整時區。

2，RTC初始化函數

void MyRTC_Init(void)
{/*開啟時鐘*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);        //開啟PWR的時鐘RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);        //開啟BKP的時鐘/*備份寄存器訪問使能*/PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);                            //使用PWR開啟對備份寄存器的訪問if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x0000)            //通過寫入備份寄存器的標志位，判斷RTC是否是第一次配置//if成立則執行第一次的RTC配置{RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);                            //開啟LSE時鐘while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) != SET);    //等待LSE準備就緒RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);                //選擇RTCCLK來源為LSERCC_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);                        //設置RTC預分頻器，預分頻后的計數頻率為1HzRTC_WaitForLastTask();                                //等待上一次操作完成MyRTC_SetTime();                                    //設置時間，調用此函數，全局數組里時間值刷新到RTC硬件電路BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0x0000);            //在備份寄存器寫入自己規定的標志位，用于判斷RTC是不是第一次執行配置}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}
}

首先判斷寫入BKP備份寄存器里面的BKP_DR1是不是等于0x0000，這個是提前寫入的值，當然，這個值可以自定義，這個判斷操作是檢查VBAT是否斷開，如果斷開就需要重新配置，選擇外部低速晶振，也就是我們常見的32.768khz，再進行預分頻為1hz，最后再調用刷新時間的函數，就初始化完成了。

3，RTC讀取時間函數

void MyRTC_ReadTime(void)
{time_t time_cnt;		//定義秒計數器數據類型struct tm time_date;	//定義日期時間數據類型time_cnt = RTC_GetCounter() + 8 * 60 * 60;		//讀取RTC的CNT，獲取當前的秒計數器//+ 8 * 60 * 60為東八區的時區調整time_date = *localtime(&time_cnt);				//使用localtime函數，將秒計數器轉換為日期時間格式MyRTC_Time[0] = time_date.tm_year + 1900;		//將日期時間結構體賦值給數組的時間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;
}

最后在需要的地方調用此函數，就可以獲取時間了。

總結

本文介紹了STM32的BKP備份寄存器與RTC實時時鐘功能。BKP寄存器可在系統復位后保存關鍵數據，確保數據的連續性。RTC模塊則提供精確的時間管理，支持時鐘設置、時間更新等功能，二者結合可實現低功耗、高可靠性的數據備份與時間記錄，適用于多種嵌入式應用場景。