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STM32——Uinx时间戳+BKP+RTC实时时钟

news 2025/8/27 8:24:34

目录

一、Uinx时间戳

1.1Uinx简介

1.2UTC/GMT

1.3时间戳转换

1.3.1主要数据类型

1.3.2主要函数

1.3.3C语言时间戳转换示例

1.3.4时间格式化说明符

1.3.5注意事项

二、BKP

2.1BKP简介

2.2BKP基本结构

三、RTC

3.1RTC简介

3.2RTC框图

3.3RTC基本结构

3.4RTC硬件电路

3.5RTC操作注意事项

3.6学习中的疑惑与解答：PWR和RTC、BKP之间有什么关系？

3.6.1核心关系一句话总结

3.6.2. 三个模块各自的角色

3.6.3.它们为什么会联系在一起？

3.6.4总结与类比

四、BKP读写代码编写

4.1读写BKP步骤

4.2BKP相关库函数与PWR与之对应的库函数

4.3读写BKP代码编写

4.3.1读写数组BKP

五、RTC代码编写

5.1RTC初始化

5.2RTC相关库函数

5.3RTC初始化代码编写

5.4显示时间戳代码

5.5读写设置的时间

5.6初始化RTC优化

5.7显示余数寄存器的数值

一、Uinx时间戳

1.1Uinx简介

•Unix 时间戳（Unix Timestamp）定义为从UTC/GMT（伦敦时间）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

1.2UTC/GMT

•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（前）

•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（多加秒数）来保证其计时与地球自转的协调一致（后）

1.3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，可以方便地进行秒计数器、日期时间和字符串之间的转换

1.3.1主要数据类型

  • time_t：通常是一个整数类型，用于存储时间戳

  • struct tm：用于存储日期和时间成分的结构体

  • clock_t：用于测量处理器时间的类型

1.3.2主要函数

函数

作用

time_t time(time_t*);

获取系统时钟（自己设备上的时间）

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）

char* ctime(const time_t*);

秒计数器转换为字符串（默认格式）

char* asctime(const struct tm*);

日期时间转换为字符串（默认格式）

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

日期时间转换为字符串（自定义格式）

1.3.3C语言时间戳转换示例

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>int main() 
{printf("========== 时间戳转换示例 ==========\n\n");// 获取当前时间戳time_t current_time = time(NULL);printf("1. 当前时间戳: %ld\n", current_time);printf("   (从1970年1月1日00:00:00 UTC开始的秒数)\n\n");// 将时间戳转换为本地时间结构体struct tm* local_time = localtime(&current_time);printf("2. 本地时间分解:\n");printf("   年份: %d (从1900年开始计算，实际年份=%d)\n",local_time->tm_year, local_time->tm_year + 1900);printf("   月份: %d (0-11, 0=1月，实际月份=%d)\n",local_time->tm_mon, local_time->tm_mon + 1);printf("   日: %d\n", local_time->tm_mday);printf("   时: %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("   年中的第几天: %d\n\n", local_time->tm_yday);// 将时间戳转换为UTC时间结构体struct tm* utc_time = gmtime(&current_time);printf("3. UTC时间分解:\n");printf("   年份: %d (实际年份=%d)\n",utc_time->tm_year, utc_time->tm_year + 1900);printf("   月份: %d (实际月份=%d)\n",utc_time->tm_mon, utc_time->tm_mon + 1);printf("   日: %d\n", utc_time->tm_mday);printf("   时: %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格式化时间输出char formatted_time[100];strftime(formatted_time, sizeof(formatted_time),"4. 格式化时间: %Y年%m月%d日 %H时%M分%S秒", local_time);printf("%s\n", formatted_time);strftime(formatted_time, sizeof(formatted_time),"5. 另一种格式: %A, %B %d, %Y %I:%M:%S %p", local_time);printf("%s\n\n", formatted_time);// 将struct tm转换回时间戳time_t converted_time = mktime(local_time);printf("6. 转换回的时间戳: %ld\n", converted_time);printf("========== 程序结束 ==========\n");return 0;
}

#char* ctime(const time_t*);这个函数VS显示函数不安全，我就没展示#

// 将时间戳转换为可读字符串printf("可读时间字符串: %s\n", ctime(&current_time));

1.3.4时间格式化说明符

在strftime函数中常用的格式说明符

  • %Y：4位数的年份

  • %y：2位数的年份

  • %m：月份（01-12）

  • %d：日（01-31）

  • %H：24小时制的小时（00-23）

  • %I：12小时制的小时（01-12）

  • %M：分钟（00-59）

  • %S：秒（00-59）

  • %p：AM/PM指示

  • %A：完整的星期名称

  • %B：完整的月份名称

1.3.5注意事项

  1. struct tm中的年份是从1900年开始计算的，所以需要加1900

  2. struct tm中的月份是从0开始计数的（0=1月，11=12月），所以要加1，显示目前月份

  3. mktime()函数会自动调整struct tm中的超出范围的值（如将60秒调整为下一分钟）

  4. 时区转换需要注意使用localtime()（本地时间）或gmtime()（UTC时间）

二、BKP

2.1BKP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（2.0~3.6V）主电源被切断，他们仍然由VBAT（备用电池，引脚1）（1.8~3.6V）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

RTC和BKP共享同一个备用电源域。这意味着，只要你的板子上有后备电池，无论是RTC的计时，还是BKP中存储的数据，在主板断电后都不会丢失。

若VDD和VBAT都断电，则BKP内数据丢失（BKP本质是RAM存储器）

•TAMPER引脚（引脚2 默认复用功能 安全保障设计）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）

2.2BKP基本结构

图中橙色部分为后备区域，BKP和RTC处于后备区域，其特性是：VDD主电源掉电时，后备区域仍可以由VBAT的备用电池供电；VDD主电源上电时，后备区域供电会由VBAT切换到VDD（节省电池电量）

BKP含有：数据寄存器、控制寄存器、状态寄存器、RTC校准寄存器

a) 数据寄存器（BKP_DRx - Data Register）

这是BKP的核心，用于存储用户数据。不同型号的STM32，数据寄存器的数量不同

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

  • 宽度：每个寄存器都是 16位 宽，可以存储2个字节，小/中容量有10个寄存器，大容量/互联型设备有42个数据寄存器。

  • 功能：你可以用它们存储任何你想在断电后保留的数据，例如：

    • RTC配置状态标志

    • 系统配置参数

    • 运行日志或错误代码

    • 校准值

b) 控制与状态寄存器（BKP_CR / BKP_CSR）

这些寄存器用于管理BKP模块本身的功能，例如：

  • TAMPER引脚检测：许多STM32有一个防篡改（Tamper）引脚。当这个引脚上有指定电平跳变时，它可以自动擦除整个BKP区域的数据（出于安全考虑）。相关寄存器用于配置检测边沿和使能该功能。

  • RTC校准：有些寄存器位用于对RTC时钟进行精细的软件校准。

三、RTC

3.1RTC简介

•RTC（Real Time 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（2.0~3.6V）断电后可借助VBAT（1.8~3.6V）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）

3.2RTC框图

3.3RTC基本结构

①RTCCLK时钟来源，RCC内配置（数据选择器黄色部分，选择时钟来源）

时钟源选择器 (RTCSEL)

  • 框图入口。RTC可以选择三个时钟源之一：

    • LSE：首选。外部低速晶振，精度高。

    • LSI：内部低速RC振荡器，成本低但精度较差，受温度影响大。

    • HSE/128：高速外部时钟分频后的信号，精度高但耗电，主电源掉电后无法使用。

  • 通过 RCC_BDCR 寄存器中的 RTCSEL 位进行选择。这个选择是一次性的，只有在备份域复位后才能重新设置。

②预分频器：余数寄存器——自减计数器，存储当前计数值；重装寄存器——计数目标，决定分频值，之后得到1Hz秒计数信号（配置重装寄存器选择分频系数）

预分频器 (Prescaler)

  • 作用：将输入的高速时钟（如32.768kHz）分频，得到精确的1Hz（每秒一次）信号。

  • 组成：通常由一个20位的异步预分频器和一个7位的同步预分频器组成。异步分频器降低时钟频率以降低功耗，同步分频器保证与APB1时钟域的无风险交互。

  • 计算：例如，使用LSE（32768 Hz）时，通常设置异步分频器为127，同步分频器为255，则最终频率为： 32768 / (127 + 1) / (255 + 1) = 1 Hz。

③计数器：32位计数器——1s自增一次；32位闹钟值——设定闹钟（配置32位寄存器，进行日期时间的读写）

32位可编程计数器 (RTC_CNT)

  • 这是RTC的核心。它是一个由预分频器输出的1Hz信号驱动的32位向上计数器。

  • 它存储的值就是从参考起点开始所经过的秒数。如果我们把参考起点设置为Unix纪元（1970-01-01 00:00:00），那么这个计数器的值就是当前的Unix时间戳。

  • 软件可以直接读写这个计数器来设置或获取时间。

闹钟寄存器 (RTC_ALR)

  • 一个32位的比较寄存器。你可以设置一个想要的秒数目标值。

  • 当RTC_CNT的值与RTC_ALR的值匹配时，就会产生一个闹钟中断。你可以利用这个中断让单片机在特定时间执行某些任务（比如唤醒停止模式）。

④三个信号触发中断：秒信号、计数器溢出信号、闹钟信号，通过中断输出控制，进行中断使能

⑤使能的中断，通向NVIC，向CPU申请中断（需要中断，先允许中断，再配置NVIC，再写对应的中断函数）

控制与状态寄存器

  • 用于管理RTC的各种功能，如：

    • 使能寄存器 (RTC_CRH/CRL)：允许配置和产生秒中断、闹钟中断等。

    • 状态寄存器：用于查看各种中断标志位。

3.4RTC硬件电路

a) 主电源 (VDD)

  • 作用：为STM32芯片的主核心（包括RTC模块的逻辑部分）供电。

  • 要求：当主电源存在时，RTC由VDD供电。

b) 备用电池 (VBAT)

  • 作用：这是RTC的“生命线”。当主电源VDD断开时，自动切换由VBAT引脚上的电池为整个备份域（包括RTC计数器和BKP寄存器）供电，保持计时和数据不丢失。

  • 典型选择：一颗3V的纽扣电池（如CR2032）。其续航能力可达数年。

  • 电路设计：通常会在VBAT路径上串联一个肖特基二极管，并在VDD路径上也串联一个二极管。这样可以实现电源自动切换：当VDD电压高于VBAT时，由VDD供电；当VDD掉电时，由VBAT供电，防止电流倒灌。或者直接连接一个1.8~3.6V的电池到VBAT，内有一个供电开关，在不同情况选择合适供电。

c) 低速外部晶振 (LSE)

  • 作用：为RTC提供高精度的时钟源。RTC的本质是一个计数器，它需要一個“心跳”来递增，LSE就是这个“心跳”。

  • 频率：32.768 kHz。这是一个标准频率，因为 32768 = 2^15，经过一个15位的分频器（2^15分频）后，正好得到 1Hz（每秒一次）的信号，非常适合驱动秒计数器。

  • 电路设计：需要连接一个32.768kHz的晶振（Xtal），并搭配两个负载电容（通常为5~15pF）。

3.5RTC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（开启APB1外设的时钟）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（调用PWR库函数）

•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RTC_CRL寄存器中的RSF位（寄存器同步标志）被硬件置1。（调用等待同步函数）

  • 根本原因：时钟域不同。RTC核心由低速的LSE（32.768kHz）驱动，而CPU和其寄存器接口由高速的APB1总线时钟驱动。这两个时钟域是异步的。

  • 问题所在：当APB1接口被禁用（例如系统刚复位、或从低功耗模式唤醒）后重新启用时，RTC的日历寄存器组（RTC_CNT, RTC_ALR, RTC_PRL）需要从RTC的时钟域同步到APB1的时钟域。在这个同步过程完成之前，软件读取到的寄存器值可能是陈旧、不可靠的。

  • RSF位的作用：RSF (Register Synchronized Flag) 位由硬件自动置1，标志着同步过程已完成。软件必须等待此位被置1后，才能安全地读取日历寄存器，以确保数据的正确性。

•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

  • 保证写的原子性。RTC_PRL（预分频器）、RTC_CNT（计数器）和RTC_ALR（闹钟值）这三个寄存器是密切相关的。为了防止在软件修改其中一个寄存器时，RTC核心正在更新另一个寄存器而导致数据不一致（例如，在修改秒计数器的高16位时，低16位可能因为秒信号到来而递增），STM32引入了“配置模式”的概念。

  • CNF位的作用：将 CNF (Configuration Flag) 位置1，会使RTC核心暂停对日历寄存器的更新，并允许软件一次性、安全地写入多个相关寄存器。退出配置模式后，RTC核心会使用新值继续运行。

•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。（调用等待函数）

  • 根本原因：慢速外设。RTC的时钟源非常慢（RTCCLK~32kHz），而CPU的指令执行速度极快（PCLK1~72MHz）。向RTC寄存器写入一个数据需要数个RTC时钟周期才能完成。

  • 问题所在：如果软件在前一次写操作尚未被RTC硬件处理完成时，就立刻发起下一次写操作，会导致后一次写操作被忽略，或者造成寄存器内容错误。

  • RTOFF位的作用：RTOFF (RTC Operation OFF) 位由硬件控制。当它为 0 时，表示RTC正在处理上一次的写操作，此时总线会被锁定，禁止新的写入。当它为 1 时，表示RTC空闲，允许新的写操作。

3.6学习中的疑惑与解答：PWR和RTC、BKP之间有什么关系？

3.6.1核心关系一句话总结

PWR（电源控制）是基础和保障，而RTC（实时时钟）和BKP（备份寄存器）是需要被保护的核心数据。PWR确保了即使在主电源（VDD）断开的情况下，也能通过备用电池（VBAT）为RTC和BKP所在的“备份域”持续供电，从而保住这些关键数据不丢失。

3.6.2. 三个模块各自的角色

a) PWR - 电源控制

  • 职责：管理整个微控制器的电源，包括供电、功耗模式（如睡眠、停止、待机模式）以及电源域的划分。

  • 关键概念：STM32内部有两个主要的电源域：

    • VDD域：由主电源（VDD）供电。绝大部分外设（如GPIO、USART、SPI）和内核（CPU）、SRAM都在这个域。当主电源断开时，这个域的内容会丢失。

    • 备份域：由一个单独的引脚VBAT供电。即使主电源VDD断开，只要VBAT引脚上接有电池（如3V纽扣电池），这个域就能继续工作。

b) BKP - 备份寄存器

  • 职责：提供一小块在备份域中的特殊内存（通常是16-20个16位的寄存器）。

  • 关键特性：只要备份域有电（无论是来自VDD还是VBAT），这些寄存器里的数据就不会丢失。因此，它们常用来存储系统配置、密码、运行次数等需要掉电保存的关键数据。

  • 访问控制：为了防止意外写入，对BKP寄存器的访问受到PWR_CR寄存器中的DBP位控制。只有先使能DBP位，才能读写BKP寄存器。

c) RTC - 实时时钟

  • 职责：提供一个独立的计时器/日历功能。

  • 关键特性：RTC的核心也是一个需要持续运行的部件。因此，它也被放在了备份域中。这样，无论主系统是否上电，只要VBAT有电，RTC就能一直“滴答滴答”地走时。

3.6.3.它们为什么会联系在一起？

因为RTC和BKP同属于“备份域”。

而PWR模块，是进入和管理这个“备份域”的“看门人”和“电源开关”。

当你学习RTC和BKP时，你必然要操作备份域里的资源。而要安全地操作这些资源，就必须通过PWR模块来进行配置。这就是为什么在讲BKP/RTC的章节，会突然引入PWR。

它们的关系结构图如下：

从这个图可以看出：

  1. 物理供电：PWR模块负责选择是使用VDD还是VBAT为备份域供电。

  2. 逻辑访问：PWR模块中的DBP位是读写BKP和RTC部分寄存器的“钥匙”。

3.6.4总结与类比

你可以把一个带STM32的设备想象成一个公司：

  • BKP：是公司的保险柜，里面放着最重要的现金和合同（关键数据）。

  • RTC：是公司墙上那个永远不停的电子钟，即使公司下班断电了，它靠自己的电池也能走（备份域供电）。

  • PWR：是公司的物业和电力部门。它管理着整个大楼的供电（主电源和备用发电机），并且掌握着打开保险柜房间的钥匙（DBP位）。

  • Tamper引脚：是保险柜上的震动警报器。一旦有人动保险柜（触发入侵），警报器就会通知电力部门（PWR），电力部门会启动应急 protocol（唤醒系统），并且警报器会指令保险柜自毁（擦除BKP数据）。

四、BKP读写代码编写

4.1读写BKP步骤

①BKP初始化：开启PWREN和BKPEN的时钟；使用PWR_CR的一个函数，使能BKP和RTC的访问
②写DR：BKP写函数
③读DR：BKP读函数

4.2BKP相关库函数与PWR与之对应的库函数

1.恢复缺省配置（手动清空BKP所有的数据寄存器）
void BKP_DeInit(void);

下面2个TAMPER函数是配置TAMPER侵入检测功能
2.配置TAMPER引脚的有效电平（高/低电平触发）
void BKP_TamperPinLevelConfig(uint16_t BKP_TamperPinLevel);
3.TAMPER使能（是否开启侵入检测功能：若需要此项功能，需要先配置有效电平在配置使能）
void BKP_TamperPinCmd(FunctionalState NewState);

4.中断配置：是否开启中断
void BKP_ITConfig(FunctionalState NewState);
5.时钟输出功能配置（可选择在RTC引脚输出时钟信号，输出RTC校准时钟、RTC闹钟脉冲、秒脉冲）
void BKP_RTCOutputConfig(uint16_t BKP_RTCOutputSource);
6.设置RTC校准值（写入RTC校准寄存器）
void BKP_SetRTCCalibrationValue(uint8_t CalibrationValue);

⭐下面2个是BKP的重点函数
7.写备份寄存器
void BKP_WriteBackupRegister(uint16_t BKP_DR, uint16_t Data);
8.读备份寄存器
uint16_t BKP_ReadBackupRegister(uint16_t BKP_DR);

下面4个是获取标志和清除标志的函数
FlagStatus BKP_GetFlagStatus(void);
void BKP_ClearFlag(void);
ITStatus BKP_GetITStatus(void);
void BKP_ClearITPendingBit(void);

PWR与BKP相关的库函数：
⭐1.备份寄存器访问使能，设置PWR_CR寄存器内的DBP位，使能对BKP和RTC的访问
    void PWR_BackupAccessCmd(FunctionalState NewState);

4.3读写BKP代码编写

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

4.3.1读写数组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使能对BKP和RTC的访问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代码编写

5.1RTC初始化

RTC初始化流程：
①开启PWR和BKP的时钟
②使能BKP和RTC的访问
③启动RTC时钟，选择LSE作为系统时钟（LES需要手动开启，平时为了省电是关闭状态）（RCC内部）
④配置RTCCLK数据选择器，指定LSE作为RTCCLK（RCC模块内）
⑤调用等待函数：等待同步和等待上一次操作完成
⑥配置预分频器，给PRC重装寄存器一个合适的预分频值，以确保输出给寄存器的频率是1Hz
⑦配置CNT的值，给RTC初始时间
⑧（若需要配置闹钟值）
⑨（若需要中断，配置中断：NVIC）
 

5.2RTC相关库函数

RCC模块内有关RTC库函数：
⭐1.配置LSE外部低速时钟，启动LSE时钟
void RCC_LSEConfig(uint8_t RCC_LSE);
2.配置LSI内部低速时钟（若外部时钟不起振，可使用内部时钟进行验证）
void RCC_LSICmd(FunctionalState NewState);
⭐3.RTCCLK配置（选择RTCCLK的时钟源）
void RCC_RTCCLKConfig(uint32_t RCC_RTCCLKSource);
⭐4.启动RTCCLK（调用配置RTCCLK函数之后，还需使能RTCCLK）
void RCC_RTCCLKCmd(FunctionalState NewState);
⭐５.获取标志位（调用启动时钟后，需等待标志位LSERDY＝１，时钟才算启动完成并且工作稳定）
FlagStatus RCC_GetFlagStatus(uint8_t RCC_FLAG);

RTC时钟源初始化库函数使用：1→5→3→4

RTC库函数
１.配置中断输出
void RTC_ITConfig(uint16_t RTC_IT, FunctionalState NewState);
２.进入配置模式（置CRL的CNF＝１，进入配置模式后，才可读写一些寄存器）
void RTC_EnterConfigMode(void);
３.退出配置模式（CNF=0）
void RTC_ExitConfigMode(void);

4.获取CNT计数器的值（读取时钟）
uint32_t  RTC_GetCounter(void);
5.写入CNT计数器的值（设置时间）
void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue);
⭐6.写入预分频器（值写入到预分频器的PRL重装寄存器，配置预分频器的预分频系数）
void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue);
7.写入闹钟值（配置闹钟）
void RTC_SetAlarm(uint32_t AlarmValue);
8.读取预分频器中的DIV余数寄存器（自减计数器——为了获得更细致的时间）
uint32_t  RTC_GetDivider(void);

⭐9.等待上次操作完成（循环，等待RTOFF=1）
void RTC_WaitForLastTask(void);
⭐10.等待同步（清除RSF标志位，循环直到RSF=1）
void RTC_WaitForSynchro(void);

（读取RTC寄存器之前，时钟源选择完毕后，先等待同步10和等待上次操作完成9）

（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，即每次进行写操作后都加一个等待上次操作完成函数）

11.获取标志位，清楚标志位的函数
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初始化代码编写

#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);//启动LSE振荡器/*  *     @arg RCC_LSE_OFF: LSE oscillator OFF         LSE振荡器关闭*     @arg RCC_LSE_ON: LSE oscillator ON           LSE振荡器开启*     @arg RCC_LSE_Bypass: LSE oscillator bypassed with external clock  LSE时钟旁路——不接晶振，直接从OSE32——IN引脚输入一个指定频率的信号*/while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY)!=SET);//等待LSE启动完成RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);//选择RTCCLK时钟源RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);RTC_WaitForSynchro();RTC_WaitForLastTask();//⑤调用等待函数：等待同步和等待上一次操作完成RTC_SetPrescaler(32768-1);//⑥配置预分频器，给PRC重装寄存器一个合适的预分频值，以确保输出给寄存器的频率是1HzRTC_WaitForLastTask();//对RTC的任何一个写操作，必须在前一次写操作结束后进行
//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
//写入预分频器也需要进入配置模式，但是代码不需要写，内部自带进入退出配置代码RTC_SetCounter(1672588795);//⑦配置CNT的值，给RTC初始时间,此为2023年，不初始也可以，默认从0开始，一开始是1970年RTC_WaitForLastTask();}

5.4显示时间戳代码

#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);	//显示32位的秒计数器}
}

5.5读写设置的时间

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Time.h"//存放年月日时分秒
uint16_t MyRTC_Time[]={2024,8,26,10,9,30};//设置时间
void MyRTC_SetTime(void)
{/*①将数组时间填充到struct tm 结构体内；②使用mktime函数得到秒数③将秒数写入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;//读取的是伦敦时间的时间戳，-8个小时，就是北京时间的时间戳RTC_SetCounter(time_cnt);RTC_WaitForLastTask();
}//读取时间
void MyRTC_ReadTime(void)
{time_t time_cnt;struct tm time_date;time_cnt=RTC_GetCounter()+8*60*60;//此时计数是伦敦时间，+8个小时，就是北京时间的时间戳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);//启动LSE振荡器while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY)!=SET);//等待LSE启动完成RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);//选择RTCCLK时钟源RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);RTC_WaitForSynchro();RTC_WaitForLastTask();//⑤调用等待函数：等待同步和等待上一次操作完成RTC_SetPrescaler(32768-1);//⑥配置预分频器，给PRC重装寄存器一个合适的预分频值，以确保输出给寄存器的频率是1HzRTC_WaitForLastTask();//对RTC的任何一个写操作，必须在前一次写操作结束后进行//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//写入预分频器也需要进入配置模式，但是代码不需要写，内部自带进入退出配置代码RTC_SetCounter(1672588795);//⑦配置CNT的值，给RTC初始时间,此为2023年，不初始也可以，默认从0开始，一开始是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();//显示MyRTC_Time数组中的时间值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);//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}
}

5.6初始化RTC优化

防止电源断电备用电源不断电或者按复位键时，时间重置

简单来说，就是在BKP设置一个标志位

void MyRTC_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//启动LSE振荡器while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY)!=SET);//等待LSE启动完成RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);//选择RTCCLK时钟源RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);//第一次上电或者系统完全断电之后，BKP_DR1默认是0，if成立，执行初始化if(BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1)!=0xFFFF){RTC_WaitForSynchro();RTC_WaitForLastTask();//⑤调用等待函数：等待同步和等待上一次操作完成RTC_SetPrescaler(32768-1);//⑥配置预分频器，给PRC重装寄存器一个合适的预分频值，以确保输出给寄存器的频率是1HzRTC_WaitForLastTask();//对RTC的任何一个写操作，必须在前一次写操作结束后进行//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//写入预分频器也需要进入配置模式，但是代码不需要写，内部自带进入退出配置代码RTC_SetCounter(1672588795);//⑦配置CNT的值，给RTC初始时间,此为2023年，不初始也可以，默认从0开始，一开始是1970年RTC_WaitForLastTask();	MyRTC_SetTime();BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,0xFFFF);}else{RTC_WaitForSynchro();RTC_WaitForLastTask();//⑤调用等待函数：等待同步和等待上一次操作完成}}

5.7显示余数寄存器的数值

#之前一直CNT数值不变，但是加上DIV后，数值就自增了，好奇怪，没理解#

#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();//显示MyRTC_Time数组中的时间值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);//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);	//显示余数寄存器的数值}
}

 DIV数值一直自减，数值范围时32767~0
 DIV每自减一轮，CNT+1
 因此可以对秒数进行更细致的划分，秒-分秒-厘秒-毫秒
        若转换为毫秒，1秒=1000毫秒
        将数值范围32767——0线性变换为0——999

OLED_ShowNum(4, 6, (32767-RTC_GetDivider())/32767.0*999, 10);    //显示余数寄存器的数值

http://www.dtcms.com/a/351900.html

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