RTC的结构非常像一个简化版的定时器，核心当然是一个计数器，与定时器的16位计数器只能从0计数到65535不同，RTC的计数器是32位的，可以从0技术到4294967295，RTC的计数器前还有个RTC预分频器，可以将时钟源的时钟信号分频为1Hz的信号，我们往往会采用unix时间戳的形式在RTC计数器中记录时间，unix时间戳是一种在计算机领域通用的时间表示方式，其记录的是从1970年1月1日0时0分0秒到当前时刻的秒数，一些使用有符号32位整数记录unix时间戳的系统，其仅能计数到2038年，随后就会溢出，不过我们的RTC计数器无需符号位，可以从1970年记录到2106年。

我们通过将3.3V接入VDD引脚为其供电，以执行我们的代码程序，而VDD掉电后，程序便无法继续执行。那RTC时钟如何保持掉电后继续走时呢？STM32还为我们提供了VBAT引脚，即使VDD已经掉电，只要我们继续为VBAT引脚供电，STM32就可以维持芯片上一块叫做后备区域的地方继续运行，后备区域内的功能比较简单，耗电很少，因而我们就可以在PCB电路板上板载一颗纽扣电池为其供电，而RTC就在这后备区域中。

接入到RTC的时钟源有三种：LSE（低速外部时钟）、LSI（低速内部时钟）、HSE（高速外部时钟）的128分频。但只有LSE可以在VDD掉电后继续提供时钟信号，因而通常选择低速外部时钟LSE作为RTC时钟信号。其频率为32.768KHz，后经分频器分频为1Hz。另外STM32的RTC上还有简单的闹钟功能，往闹钟寄存器上设置一个时间戳，计数器与闹钟寄存器数值相等时，触发对应的"闹钟中断"。

除了RTC时钟，后备区域内另一个主要功能叫做备份寄存器，在我们使用的STM32F103C8T6芯片中，有10个16位的备份寄存器可以用于存储数据，这些寄存器在VDD掉电后依旧靠VBAT维持，因而可以掉电不丢失，并且配有入侵检测功能，产品可以设计使得外壳被开启后给予入侵检测引脚信号，即使是设备外部供电已经断掉，备份寄存器中的数据也能被清除，适合防止重要数据。此外由于均是VBAT供电，VBAT掉电后RTC与备份寄存器中的数据均会丢失，因而备份寄存器也可以用来检测RTC时钟是否被设置过，或者时间是否因为VBAT掉电而丢失。

为了兼容F407、H743等具有独立日期寄存器的芯片，HAL库的RTC时钟部分将日期与时间分开处理，导致未将日期数据记录在RTC计数器中，从而使得日期数据会在VDD掉电后丢失，另外默认生成的代码每次都会初始化RTC，初始化过程中会使得RTC停止运行一小会，导致每次程序重启时RTC时间会变慢一点，因而本小节我们会写一个自己的RTC时钟库，方便日后使用。

下面我们开始CubeMX配置：
先到RCC里设置高速外部时钟源为晶振，为了设置RTC时钟源为LSE（低速外部时钟），所以我们LED也选择晶振为时钟源

然后点开Timers，只需要勾选Activate Clock Source就可以将其开启：

如果勾选Activate Calendar，那么在下方的详细设置还可以直接设置一个时间（年月日时分秒），不过我们要自己写库，因此不需要，RTC OUT可以将RTC的信号输出到GPIO口上，Tamper是刚刚提到的入侵检测功能的开关，看到下面的详细设置，第一个是数据格式，我们自己写库，因此无需理会，Auto Predivider Calculation自动计算预分频器要开启，如果关闭了在下方的Asynchronous Predivider value需要我们自己计算填写预分频器的值；Output是与上面的RTC OUT功能配合的，用于选择将哪种信号输出到GPIO口，无需理会。

首先我们先来到stm32f1xx_hal_rtc.c文件，在704行找到HAL_RTC_SetTime函数，在这个函数的下面也就是914行可以看到还有一个设置日期的函数，所以这个函数不涉及年月日数据，其代码也可以印证这一点


这些代码就是将时分秒数据单位均换算为秒并相加，随后在内部调用了RTC_WriteTimeCounter函数，这就是用来设置RTC的计数器的函数，我们点进去看看

进入函数首先可以看到调用的是RTC_EnterInitMove（进入初始模式函数），下面两个是写计数器函数，虽然我们说RTC的计数器是32位，但其实这是由两个16位寄存器组成的，所以这里分两次写入计数器的高低两个寄存器

随后又是调用了RTC_ExitInitMode（退出初始模式函数），为什么要进入和退出初始模式呢？下面的参考手册给出答案：

图中说明必须要设置RTC_CRL寄存器中的CNF，才可以对计数器进行写操作，而且在进行写操作之前还必须查询RTC——CR寄存器中的RTOFF状态位是否置1，只有置1才能进行写操作。

所以进入初始化模式函数对应1，2，写计数器对应3，退出初始化模式对应3，4，你可以点进去这些函数内部，就可以看到对应的代码设置

最后总结操作流程如下：

因此**，我们自己的RTC库要写设置时间函数的话，首先是将年月日时分秒信息转化为unix时间戳，然后调用RTC_WriteTimeCount函数设置计数器为此时间戳**，可惜这个函数被static关键字声明了，因此在我们的.c/.h文件里无法调用，后面我们直接复制过来就行了。

创建自己RTC库函函数：
先将进入与退出初始模式的函数复制到myrtc.c中，然后是RTC_WriteTimeCounter，写计数器的函数，顺便将其上面的读计数器的函数RTC_ReadTimeCounter也复制过来，在myrtc.h里引用stm32f1xx_hal.h和rtc.h解决报错，现在我们来写自己的时间设置函数，仿照HAL库的写法：

我们的返回值也为HAL_StatusTypeDef，第一个参数由于我们在myrtc.h中包含了rtc.h，这里边就声明了这个指针，因此我们直接使用就行，不需要传入指针句柄；后面两个参数是HAL库自己定义的时间结构体以及时间格式，我们使用C语言提供的用于表示日期和时间的结构体tm比较好，在myrtc.h中包含time.h，tm结构体内有这些成员变量：

我们要做的事情很简单，将传进来的tm类型的参数，转换为32位的unix时间戳，然后将其设置到RTC计数器就好了，即：RTC_WriteTimeCount函数，关于将tm类型参数转换为unix时间戳的方式，time.h已经为我们准备函数，调用mktime函数即可完成转换，传入参数也是struct tm的指针类型，然后返回写计数器的函数就好了：

HAL_StatusTypeDef My_RTC_SetTime(struct tm*time)
{
  uint32_t UnixTime=mktime(time);
  RTC_WriteTimeCounter(&hrtc,UnixTime);
}

接下来写读取RTC时间的函数，返回值为tm的指针，没有入参；思路很简单，读取RTC计数器中的时间戳，转换为tm类型即可；读取RTC的函数我们已经复制过来了，RTC_ReadTimeCounter，接收变量的类型需要注意一下，需要使用time.h提供的time_t（64为位），而不是uint32_t，然后就可以使用time.h的时间戳转换为结构体tm的函数localtime进行转换，其接收time_t类型的指针：

struct tm* My_RTC_ReadTime(void)
{
  uint32_t UnixTime=RTC_ReadTimeCounter(&hrtc);
  return localtime(&UnixTime);
}

接下来到main.c开始写代码：

  OLED_Init();
  /* USER CODE END 2 */
  struct tm* Now;   //定义一个结构体指针用来接收RTC_ReadTime返回的地址
  struct tm Time=
  {
    .tm_year=2026-1900,     //这个成员变量储存的是现在到1900年份的差值
    .tm_mon=8-1,           //取值0~11月份，所以要减1
    .tm_mday=5,
    .tm_hour=17,
    .tm_min=16,
    .tm_sec=55,
  };
  My_RTC_SetTime(&Time);

  char Mes[50]="";
  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
    /* USER CODE BEGIN 3 */
	  Now=My_RTC_ReadTime();
    sprintf(Mes,"%d-%02d-%02d",Now->tm_year+1900,Now->tm_mon+1,Now->tm_mday);
    OLED_ShowString(1,1,Mes);
    sprintf(Mes,"  %02d:%02d:%02d",Now->tm_hour,Now->tm_min,Now->tm_sec);
    OLED_ShowString(2,1,Mes);
    HAL_Delay(200);
  }

struct tm Time的代码逻辑是定义一个 tm 结构体变量，给成员赋值，把结构体地址传给 KK_RTC_SetTime ；函数拿到这个地址，读取各个成员，再转换成时间戳（或者直接写RTC寄存器），配置RTC硬件时间。
now拿到时间戳转换完成后的tm日历结构体的地址，通过这个地址访问年月日时分秒成员；因为这块内存是共享的，会被下一次读取覆盖，所以最好拷贝到自己定义的变量。

不过每次复位都会重新从1月1号23点59分55秒开始计时，这就需要用到我们之前说的备份寄存器，实现掉电不丢失（VDD掉电后由VBAT引脚供电）。思路如下：我们可以在初始化设定时间时，同时往一个备份寄存器中写一个数据，每次启动代码时，检查此备份寄存器中是否有我们写入的数据，如果是，说明已经设定过时间，就跳过此步骤；否则便设置时间并写此备份寄存器：

void My_RTC_Init(void)
{
  uint32_t MyRTC_Flag;
  //读取备份寄存器函数：第一个参数是操作句柄指针，第二个参数是要读哪个备份寄存器
  MyRTC_Flag=HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc,RTC_BKP_DR1);
  if(MyRTC_Flag==RTC_BKP_Flag){return;}     //如果读取到备份寄存器值等于RTC_BKP_Flag就跳出函数

  struct tm Time=
  {
    .tm_year=2026-1900,     //这个成员变量储存的是现在到1900年份的差值
    .tm_mon=8-1,           //取值0~11月份，所以要减1
    .tm_mday=5,
    .tm_hour=17,
    .tm_min=16,
    .tm_sec=55,
  };
  My_RTC_SetTime(&Time);
  HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc,RTC_BKP_DR1,RTC_BKP_Flag);    
}

main.c代码如下：

  struct tm* Now;   //定义一个结构体指针用来接收RTC_ReadTime返回的地址

  char Mes[50]="";
  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
    /* USER CODE BEGIN 3 */
	  Now=My_RTC_ReadTime();
    sprintf(Mes,"%d-%02d-%02d",Now->tm_year+1900,Now->tm_mon+1,Now->tm_mday);
    OLED_ShowString(1,1,Mes);
    sprintf(Mes,"  %02d:%02d:%02d",Now->tm_hour,Now->tm_min,Now->tm_sec);
    OLED_ShowString(2,1,Mes);
    HAL_Delay(200);
  }

不过这里还有一个bug，如果你不停按复位键，发现它会少读一秒即RTC停止运行，一直卡在同一秒，这是因为在CubeMX生成的MX_RTC_Init()函数调用了HAL_RTC_Init（）函数，其在初始化函数中会使RTC停止运行一会

解决思路也很简单：只要我们初始化过RTC后，就可以不用一直初始化了，所以我们可以将HAL_RTC_Init（）函数放到My_RTC_Init()函数里面，然后在rtc.c里面声明一下My_RTC,调用一下My_RTC_Init()，这样初始化后直接跳过这函数就就行了

void My_RTC_Init(void)
{
  uint32_t MyRTC_Flag;
  //读取备份寄存器函数：第一个参数是操作句柄指针，第二个参数是要读哪个备份寄存器
  MyRTC_Flag=HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc,RTC_BKP_DR1);
  if(MyRTC_Flag==RTC_BKP_Flag){return;}     //如果读取到备份寄存器值等于RTC_BKP_Flag就跳出函数

  if (HAL_RTC_Init(&hrtc) != HAL_OK)    //rtc初始化
  {
    Error_Handler();
  }

  struct tm Time=
  {
    .tm_year=2026-1900,     //这个成员变量储存的是现在到1900年份的差值
    .tm_mon=8-1,           //取值0~11月份，所以要减1
    .tm_mday=5,
    .tm_hour=17,
    .tm_min=16,
    .tm_sec=55,
  };
  My_RTC_SetTime(&Time);
  HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc,RTC_BKP_DR1,RTC_BKP_Flag);    
}

rtc.c:

#include "rtc.h"

/* USER CODE BEGIN 0 */
#include "MyRTC.h"
/* USER CODE END 0 */

RTC_HandleTypeDef hrtc;

/* RTC init function */
void MX_RTC_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN RTC_Init 0 */
  hrtc.Instance = RTC;
  hrtc.Init.AsynchPrediv = RTC_AUTO_1_SECOND;
  hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUTSOURCE_ALARM;
  My_RTC_Init();
  return;

main.c

  struct tm* Now;   //定义一个结构体指针用来接收RTC_ReadTime返回的地址

  char Mes[50]="";
  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
    /* USER CODE BEGIN 3 */
	  Now=My_RTC_ReadTime();
    sprintf(Mes,"%d-%02d-%02d",Now->tm_year+1900,Now->tm_mon+1,Now->tm_mday);
    OLED_ShowString(1,1,Mes);
    sprintf(Mes,"  %02d:%02d:%02d",Now->tm_hour,Now->tm_min,Now->tm_sec);
    OLED_ShowString(2,1,Mes);
    HAL_Delay(200);
  }