嵌入式——實時時鍾（RTC）

一、初識RTC

1.簡介

        實時時鍾是(shì)一個獨立的定時器。RTC模塊擁有一組連續計數的計數器，在相(xiàng)應軟件配置下，可提供時鍾日曆的功能，計數頻(pín)率常爲秒。修改計數器的值可以重新設置系統當前的時間和日期。

2.特性

（1）32位的可編程計數器，可用于較長時間段的測量

（2）能在MCU掉電後運行

（3） 低功耗

3.後備寄存器和RTC寄存器特性

（1）部分寄存器寫保護：RTC_PRL、RTC_ALR、RTC_CNT和RTC_DIV寄存器不會被系統複位。

（2）數據存儲功能：RTC和後備寄存器不會被系統或電源複位源複位；當從待機模式喚醒時，也不會被複位。後備寄存器可用于保存掉電時的數據。

（3）獨立工作：RTC和後備寄存器通過一個開關供電，在VDD有效時該開關選擇VDD供電，否則由VBAT引腳供電。在VBAT供電時仍可繼續工作。

（4）2個獨立複位：APB1接口由系統複位；RTC核心隻能由後備域複位；

二、RTC組成

1.相(xiàng)關寄存器

（1）控制寄存器高位（RTC_CRH）

位2（OWIE）：允許溢出中斷位。

位1（ALRIE）：允許鬧鍾中斷。

位0（SECIE）：允許秒中斷。

（2）控制寄存器低位（RTC_CRL）

位5（RTOFF）：RTC操作關閉。（指示對其寄存器進行的最後一次操作的狀态，即指示操作是(shì)否完成）

位4（CNF）：配置标志。（隻有當此位在被置’1’并重新由軟件清’0’後，從而允許向RTC_CNT、RTC_ALR或RTC_PRL寄存器寫入數據）

（3）預分頻(pín)裝載寄存器高位（RTC_PRLH）

（4）預分頻(pín)裝載寄存器低位（RTC_PRLL）

（5）計數器寄存器高位（RTC_CNTH）

（6）計數器寄存器低位（RTC_CNTL）

（7）電源控制寄存器（PWR_CR）

（8）APB1 外設時鍾使能寄存器（RCC_APB1ENR）

位28（PWREN）：電源接口時鍾使能。

位27（BKPEN）：備份接口時鍾使能。

（9）備份域控制寄存器（RCC_BDCR）

位15（RTCEN）：RTC時鍾使能。

位9:8（RTCSEL）：RTC時鍾源選擇。

位 0（SEON）：外部低速振蕩器使能。

2.RTC結構

        RTC由兩個主要部分組成。第一部分（APB1接口）用來和APB1總線(xiàn)相(xiàng)連。另一部分（RTC核心）由一組可編程計數器組成，分成兩個主要模塊。第一個模塊是(shì)RTC的預分頻(pín)模塊（可編程産生最長爲1秒的RTC時間基準TR_CLK）。第二個模塊是(shì)一個32位的可編程計數器，可被初始化爲當前的系統時間。

補充：

（1）RTC可以選擇三種RTC的時鍾源：

（2）RTC的APB1單元還包含一組16位寄存器，可通過APB1，總線(xiàn)對其進行讀寫操作。

（3）APB1接口由APB1總線(xiàn)時鍾驅動，用來與APB1總線(xiàn)接口。

（4）RTC的預分頻(pín)模塊包含的是(shì)一個20位的可編程分頻(pín)器（RTC預分頻(pín)器），分頻(pín)系數最高爲2的20次方。

（5）RTC有3個專門的可屏蔽中斷：

（6）如果在RTC_CR寄存器中設置了相(xiàng)應的允許位，則在每個TR_CLK周期中RTC産生一個中斷（秒中斷）。

（7）系統時間按TR_CLK周期累加并與存儲在RTC_ALR寄存器中的可編程時間相(xiàng)比較，如果RTC_CR控制寄存器中設置了相(xiàng)應允許位，比較匹配時将産生一個中斷（鬧鍾中斷）。

3.RTC基本配置步驟

（1）使能對RTC的訪問：使能PWR和BKP時鍾（RCC_APB1ENR）、使能對後備寄存器和RTC（PWR_CR）的訪問權限

（2）設置RTC時鍾源：激活LSE，設置RTC的計數時鍾源爲LSE。（RCC_BDCR）

（3）進入配置模式：等待 RTOFF位爲1，設置CNF位爲1。（RTC_CRL）

（4）設置RTC寄存器：設置分頻(pín)值、計數值等（RTC_PRL），一般先隻設置分頻(pín)值，CNT的設置獨立。

(5）退出配置模式：清除CNF位，等待RTOFF 位爲1（RTC_CRL）即配置完成。

4.RTC系統配置流程描述

（1）查詢RTOFF位，直到RTOFF的值變爲1。

（2）置CNF值爲1，進入配置模式。

（3）對一個或多個RTC寄存器進行寫操作。

（4）清除CNF标志位，退出配置模式。

（5）查詢RTOFF，直至RTOFF

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