带你了解STM32：RTC实时时钟（第二、三部分）

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）电源被切断，他们仍然由VBAT（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

TAMPER引脚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.BKP基本结构

3.RTC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）

4.RTC框图

灰色部分都处于后备区域，在主电源掉电后，可以使用备用电池维持工作

RTC主要时钟源

RTC核心，分频器和计数计时部分

RTC预分频器（由重装载寄存器RTC_PRL和余数寄存器RTC_DIV（自减计数器）组成）进行分频（输入数字+1分频）

计数计时部分，32位可编程计数器RTC_CNT，就是计时最核心的部分，可以看做为Unix时间戳的秒计数器，RTC_ALR闹钟寄存器（32位寄存器），当RTC_ALR（是一个给定值的寄存器）和RTC_CNT相等时，会输出两个信号，一个进入中断，实现中断操作，一个唤醒RTC时钟，退出待机模式，但只能用一次，需要再次输入一个定值才会继续这个功能

中断输出使能和NVIC部分

RTC_Second秒中断，来源CNT输入时钟，开启这个时钟，程序会每秒进一次RTC中断

RTC_Overfilow溢出中断，来源CNT的右边，CNT的32位寄存器计满溢出了，触发一次中断，要2106年才会触发一次

RTC_Alarm闹钟中断，当RTC_ALR（是一个给定值的寄存器）和RTC_CNT相等时触发

中断标志位和中断输出控制：F结尾的是对应的中断标志位，IE结尾的是中断使能，最后3个信号通过一个或门，汇聚到NVIC中断控制器

APB1总线读写部分，读写寄存器通过APB1总线完成

PWR关联部分，RTC的闹钟可以唤醒设备，退出待机模式

5.RTC基本结构

6.硬件电路

为了配合STM32的RTC，外部还是需要有一些电路，备用电池供电、外部低速晶振

7.RTC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

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

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

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

8.读写备份寄存器代码

第一步：按图接线到面包板

第二步：复制OLED显示屏代码，只需要实现简单的读写BKP功能

所以步骤：1.初始化；2.写DR；3.读DR。因为这个功能需要实现的功能少，所以不进行函数封装

第三步：在主函数，初始化BKP

步骤：1.设置RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN，使能PWR和BKP时钟；2.设置PWR_CR的DBP，使能对BKP和RTC的访问

BKP相关库函数

恢复缺省配置

配置TAMPER侵入检测功能的。第一个配置TAMPER引脚的有效电平，第二个是否开启侵入检测功能

中断配置，是否开启中断

时钟输出功能配置

设置RTC校准值，写入RTC校准寄存器

写备份寄存器，参数（写入哪个DR里，写入的数据）

读备份寄存器，参数（读哪个DR）

获取标志位、清除标志位、获取中断状态、清除中断挂起位

设置PWR_CR寄存器里的DBP位

读写备份寄存器完整代码

9.实时时钟代码

第一步：按图接线到面包板

第二步：复制OLED代码

第三步：RTC模块化，放入System中

第四步：MyRTC模块程序编程，这里的time.h都是以伦敦时间开始计时的，因为这个软件不知道当前在那个时区

LSE无法使用的备选方案，使用LSI

设置时间步骤：

1.把数组指定的时间，填充到struct tm结构体里；2.使用mktime函数，得到秒数；3.将秒数写入到RTC的CNT中

读取时间步骤：

1.读取CNT的秒数，储存到time_cnt里；2.使用localtime函数，得到日期时间；3.把time_date的日期时间，转移到数组里

初始化步骤：

1.设置RCC_APB1ENR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；2.启动RCC时钟，这里使用LSE作为系统时钟；3.配置RTCCLK数据选择器，指定LES为RTCCLK；4.调用等待函数，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，再调用等待上一次操作完成的函数，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；5.配置预分频器，给PRL一个合适的分频值，确保输出的计数器的频率为1Hz；6.配置CNT的值，给RTC一个初始时间，如果需要闹钟配置闹钟值，如果需要中断，配置中断。RTC是自动运行的，不需要RTC_Cmd使能