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基于STM32F4的cubemx关于RTC配置说明

news 来源：原创 2025/5/23 6:50:15

文章目录

前言
一、RTC是什么？
二、cubemx配置参数说明
总结

前言

本文基于STM32F4系列芯片，搭配参考手册，在cubemx上详细解释各种配置的含义。

一、RTC是什么？

实时时钟 (RTC) 是一个独立的 BCD 定时器/计数器。RTC 提供一个日历时钟、两个可编程闹钟中断，以及一个具有中断功能的周期性可编程唤醒标志。RTC 还包含用于管理低功耗模式的自动唤醒单元。
两个 32 位寄存器包含二进码十进数格式 (BCD) 的秒、分钟、小时（12 或 24 小时制）、星期几、日期、月份和年份。此外，还可提供二进制格式的亚秒值。系统可以自动将月份的天数补偿为 28、29（闰年）、30 和 31 天。并且还可以进行夏令时
补偿。
其它 32 位寄存器还包含可编程的闹钟亚秒、秒、分钟、小时、星期几和日期。此外，还可以使用数字校准功能对晶振精度的偏差进行补偿。上电复位后，所有 RTC 寄存器都会受到保护，以防止可能的非正常写访问。
无论器件状态如何（运行模式、低功耗模式或处于复位状态），只要电源电压保持在工作范围内，RTC 便不会停止工作。
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二、cubemx配置参数说明

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首先选中Activate Clock Source，下面出现三个参数配置。
Hour Format： 用来选择12小时格式还是24小时格式
Asynchronous Predivider value： 选择7位异步预分频数值。
Synchronous Predivider value 选择15位同步预分频数值。
搭配上面的RTC框图，一般选择LSE最为RTC时钟源，经过7位异步预分频得到ck_apre，作为亚秒递减计数器的时钟，粗略校准之后再经过15位同步预分频得到ck_spre，作为日历和16位唤醒自动重载定时器的时钟。
一般ck_spre要求为1Hz，使用两个预分频器生成ck_spre，最好设置7位异步预分频数值越大越好，以最大程度降低功耗。
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选中Activate Calendar使能日历。
Calendar Time用来设置时、分、秒数值，可读可写。
Data Format用来设置数据存储格式，可以设置二进制存储和BCD码存储，不过手册上明确说明了使用BCD码存储。
Day Light Saving: value of hour adjustment 用于设置夏令时调整，夏令时是一种为节约能源而人为调整时间的制度，可以设置为不调整、调快1小时和调慢1小时。
Store Operation 用于将当前的夏令时调整状态存储到 RTC 备份寄存器（BKP_DR0）中。这样即使系统断电或复位，RTC 也能记住当前的夏令时设置，确保时间显示的连续性。具有清除和存储两种操作。
清除操作场景
首次配置夏令时，需要初始化存储状态
禁用夏令时功能时，清除之前的存储记录。
储存操作场景
启用夏令时并调整时钟后（如从标准时间切换到夏令时）。
系统重启后，需要恢复之前的夏令时设置。
Calendar Date 用来设置日历的日期、月份、日份和年份。
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根据RTC框图可知，RTC有两个可编程闹钟，对应Alarm A和Alarm B。
每个闹钟可以直接产生或者复用到AF1 。每个闹钟可设置时、分、秒、亚秒。接着就是一堆屏蔽设置。
以Alarm mask hours 为例
Alarm mask hours 是一个掩码位，用于控制闹钟（Alarm A）是否需要匹配小时值。具体来说：
启用掩码：闹钟触发时不检查小时值，只要分钟、秒等其他匹配条件满足，闹钟就会触发。
禁用掩码：闹钟触发时必须匹配设定的小时值，否则即使其他条件满足也不会触发。
假设你设置闹钟时间为 12:30:00（小时 = 12，分钟 = 30，秒 = 0）：
Alarm mask hours = enable
此时闹钟会忽略小时值，只要分钟为 30 且秒为 0，每小时都会触发一次（例如 01:30:00、02:30:00 等）。
Alarm mask hours = disable
此时闹钟只会在小时 = 12、分钟 = 30、秒 = 0时触发，即每天的 12:30:00 触发一次。
Alarm Date Week Day Sel 指定闹钟使用日期（Date）还是星期（Week day）作为匹配条件。Date：使用日期（1~31）作为匹配条件。Week Day：使用星期（周一～周日）作为匹配条件。
下面的 Alarm Week Day或 Alarm Day就是具体匹配的星期或日期。
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根据RTC框图可知，RTC有一个16位唤醒自动重载定时器，对应Wake UP。RTC 的唤醒定时器可用于从低功耗模式（如停止模式、待机模式）自动唤醒 STM32，实现定时唤醒功能，降低系统功耗。同样可以直接产生或者复用到AF1 。
wake up clock 用于设置定时器时钟，可以是2、4、8 或 16 分频的 RTC 时钟，当 RTCCLK 为 LSE (32.768 kHz) 时，可配置的唤醒中断周期介于 122 μs 和 32 s 之间，且分辨率低至 61 μs。
当选择 ck_spre (1Hz)时钟，可得到的唤醒时间为 1s 到 36h 左右，分辨率为 1 秒。因为定时较长，可以选择WUCKSEL[2] = 1，把定时器从16位扩展为17位，最高位由WUCKSEL[1]代替。
**WakeUp Counter：**设置唤醒周期的计数值。

Timestamp Routed to AF1 时间戳复用至 AF1
时间戳（Timestamp）功能：当特定外部事件（如引脚上升 / 下降沿）发生时，RTC 自动记录当前的日期和时间，用于事件发生时刻的精确追踪。将时间戳功能连接到特定的复用功能引脚（AF1），使外部事件发生能够被RTC捕获，从而触发时间戳记录。
Tamper1 Routed to AF1 防篡改引脚复用至 AF1
防篡改（Tamper）功能：检测外部物理干预（如电池被取出、设备被拆卸），并在检测到篡改时：
触发中断或复位。
自动清除 RTC 备份寄存器中的敏感数据（如加密密钥）。
防篡改引脚复用至 AF1，用于外部篡改事件的检测。
Calibration 校准时钟输出，可以选择512Hz或1Hz输出的 RTC_CALIB，或者不输出。
Reference Clock Detection（参考时钟检测）自动检测 RTC 时钟源（如 LSE、LSI）的稳定性，确保 RTC 计时准确。