STM32 RTC 时钟

6.2.8  RTC 时钟

通过设置备份域控制寄存器(RCC_BDCR)里的RTCSEL[1:0]位，RTCCLK时钟源可以由

HSE/128、LSE或LSI时钟提供。除非备份域复位，此选择不能被改变。

LSE时钟在备份域里，但HSE和LSI时钟不是。因此：

● 如果LSE被选为RTC时钟：

─  只要V BAT 维持供电，尽管V DD 供电被切断，RTC仍继续工作。

● 如果LSI被选为自动唤醒单元(AWU)时钟：

─  如果V DD 供电被切断， AWU状态不能被保证。有关LSI校准，详见6.2.559/754节LSI时钟。

● 如果HSE时钟128分频后作为RTC时钟：

─  如果V DD 供电被切断或内部电压调压器被关闭(1.8V域的供电被切断)，则RTC状态不确定。

─  必须设置电源控制寄存器(见4.4.1节)的DPB位(取消后备区域的写保护)为’1’。

16  实时时钟 实时时钟(RTC)

小容量产品是指闪存存储器容量在16K至32K字节之间的STM32F101xx、STM32F102xx和STM32F103xx微控制器。

中容量产品是指闪存存储器容量在64K至128K字节之间的STM32F101xx、STM32F102xx和STM32F103xx微控制器。

大容量产品是指闪存存储器容量在256K至512K字节之间的STM32F101xx和STM32F103xx微控制器。

互联型产品是指STM32F105xx和STM32F107xx微控制器。

除非特别说明，本章描述的模块适用于整个STM32F10xxx微控制器系列。

16.1  RTC 简介

实时时钟是一个独立的定时器。RTC模块拥有一组连续计数的计数器，在相应软件配置下，可提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期。

RTC模块和时钟配置系统(RCC_BDCR寄存器)处于后备区域，即在系统复位或从待机模式唤醒后，RTC的设置和时间维持不变。

系统复位后，对后备寄存器和RTC的访问被禁止，这是为了防止对后备区域(BKP)的意外写操作。执行以下操作将使能对后备寄存器和RTC的访问：

● 设置寄存器RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN位，使能电源和后备接口时钟

● 设置寄存器PWR_CR的DBP位，使能对后备寄存器和RTC的访问。

16.2  主要特性 主要特性

● 可编程的预分频系数：分频系数最高为2 20 。

● 32位的可编程计数器，可用于较长时间段的测量。

● 2个分离的时钟：用于APB1接口的PCLK1和RTC时钟(RTC时钟的频率必须小于PCLK1时钟频率的四分之一以上)。

● 可以选择以下三种RTC的时钟源：

─  HSE时钟除以128；

─  LSE振荡器时钟；

─  LSI振荡器时钟(详见6.2.8308/754节RTC时钟)。

● 2个独立的复位类型：

─  APB1接口由系统复位；

─  RTC核心(预分频器、闹钟、计数器和分频器)只能由后备域复位(详见6.1.3节)。

● 3个专门的可屏蔽中断：

─  闹钟中断，用来产生一个软件可编程的闹钟中断。

─  秒中断，用来产生一个可编程的周期性中断信号(最长可达1秒)。

─  溢出中断，指示内部可编程计数器溢出并回转为0的状态。

16.3  功能描述 功能描述

16.3.1  概述

RTC由两个主要部分组成(参见下图)。第一部分(APB1接口)用来和APB1总线相连。此单元还包含一组16位寄存器，可通过APB1总线对其进行读写操作(参见16.4节)。APB1接口由APB1总线时钟驱动，用来与APB1总线接口。

另一部分(RTC核心)由一组可编程计数器组成，分成两个主要模块。第一个模块是RTC的预分频模块，它可编程产生最长为1秒的RTC时间基准TR_CLK。RTC的预分频模块包含了一个20位的可编程分频器(RTC预分频器)。如果在RTC_CR寄存器中设置了相应的允许位，则在每个实时时钟(RTC)  STM32F10xxx参考手册

TR_CLK周期中RTC产生一个中断(秒中断)。第二个模块是一个32位的可编程计数器，可被初始化为当前的系统时间。系统时间按TR_CLK周期累加并与存储在RTC_ALR寄存器中的可编程时间相比较，如果RTC_CR控制寄存器中设置了相应允许位，比较匹配时将产生一个闹钟中断。

图154  简化的RTC框图

16.3.2  复位过程

除了RTC_PRL、RTC_ALR、RTC_CNT和RTC_DIV寄存器外，所有的系统寄存器都由系统复位或电源复位进行异步复位。

RTC_PRL、RTC_ALR、RTC_CNT和RTC_DIV寄存器仅能通过备份域复位信号复位，详见第6.1.3节

16.3.3  读RTC 寄存器

RTC核完全独立于RTC APB1接口。

软件通过APB1接口访问RTC的预分频值 、 计数器值和闹钟值。但是，相关的可读寄存器只在与RTC APB1时钟进行重新同步的RTC时钟的上升沿被更新。RTC标志也是如此的。

这意味着，如果APB1接口曾经被关闭，而读操作又是在刚刚重新开启APB1之后，则在第一次的内部寄存器更新之前，从APB1上读出的RTC寄存器数值可能被破坏了(通常读到0)。下述几种情况下能够发生这种情形：

● 发生系统复位或电源复位

● 系统刚从待机模式唤醒(参见第4.3309/754节：低功耗模式)。

4.3 ● 系统刚从停机模式唤醒(参见第 节：低功耗模式)。

所有以上情况中，APB1接口被禁止时(复位、无时钟或断电)RTC核仍保持运行状态。

因此，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’。

注： RTC 的 APB1 接口不受 WFI 和 WFE 等低功耗模式的影响。

16.3.4  配置RTC 寄存器

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。

另外，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。

配置过程： 配置过程：

1. 查询RTOFF位，直到RTOFF的值变为’1’

2. 置CNF值为1，进入配置模式

3. 对一个或多个RTC寄存器进行写操作

4. 清除CNF标志位，退出配置模式

5. 查询RTOFF，直至RTOFF位变为’1’以确认写操作已经完成。

仅当CNF标志位被清除时，写操作才能进行，这个过程至少需要3个RTCCLK周期。

16.3.5 RTC 标志的设置在每一个RTC核心的时钟周期中，更改RTC计数器之前设置RTC秒标志(SECF)。

在计数器到达0x0000之前的最后一个RTC时钟周期中，设置RTC溢出标志(OWF)。

在计数器的值到达闹钟寄存器的值加1(RTC_ALR+1)之前的RTC时钟周期中，设置RTC_Alarm和RTC闹钟标志(ALRF)。对RTC闹钟的写操作必须使用下述过程之一与RTC秒标志同步：

● 使用RTC闹钟中断，并在中断处理程序中修改RTC闹钟和/或RTC计数器。

● 等待RTC控制寄存器中的SECF位被设置，再更改RTC闹钟和/或RTC计数器。