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STM32G070KBT6的RTC HAL库使用

news 来源：原创 2024/9/20 2:50:56

*配置问题

首先使能时钟源，这里在时钟配置中选择LSI，为什么后面会说，然后使能Calender结构体，保证可以对RTC的年月日时分秒等进行写入和读取；alarmA和alarmB是闹钟，这里不用就Disable； Tamper用于检测外部篡改事件（通常用于增强系统的安全性，尤其是在需要保护敏感数据或防止恶意操作的应用中。），使能后会有一个专用引脚，Timestamp是时间戳，使能后会出现一个引脚，当该引脚检测到篡改事件时，可以触发中断或其他响应机制（例如自动清除 RTC 的备份寄存器，以防止敏感数据被读取或篡改。）同时RTC 备份域中的特定寄存器可以记录篡改事件的发生，以便后续分析和处理。

TimeStamp功能允许在特定事件发生时，记录当前的日期和时间。这对于需要精确记录事件发生时间的应用非常有用。使能后同样会有一个专用引脚，可以记录按钮按下、外部中断、篡改检测等事件的时间，在数据记录系统（RTC 备份域）中，可以为每条记录添加时间戳，以便后续分析。

Calibration使能后也有一个专用引脚，用于对外输出特定频率的脉冲，外部可以通过该引脚输出的脉冲判断RTC的精度；

、

根据我们选择的功能，我们需要配置上述参数，首先Asynchronous Predivider value和Synchronous Predivider value用于将RTC的时钟分频，我们一般进行秒级计数，所以将其分频到1HZ，计算方法为:时钟源频率/(Asynchronous Predivider value+1)/(Synchronous Predivider value)，这里为32.768KHZ/128/256 = 1HZ；

Day Light Saving和Store Operation分别代表夏令时和重置存储操作，夏令时是一种为了节约能源而对时钟进行调整的制度。在夏令时期间，时钟会提前一小时，以便在白天更长的时间内利用自然光。夏令时的设置可以帮助设备自动调整时间以适应这种变化。我们一般不开启夏令时以保证RTC的时间是标准时间；重置存储操作：

RTC_STOREOPERATION_RESET：在低功耗模式下不存储当前时间设置，退出低功耗模式时时间会被重置。
RTC_STOREOPERATION_SET：在低功耗模式下保存当前时间设置，退出低功耗模式时恢复到之前的时间。

我们一般选择RTC_STOREOPERATION_SET，这样就算进入和退出低功耗模式，RTC时间仍然会保持计数；

Wake UP用于设置RTC唤醒中断，其中的Wake UP Clock是唤醒中断周期，设置为1HZ唤醒中断周期就是1秒，Wake Up Counter就是经过n+1次唤醒中断周期后触发中断，这里n为0，表示经过1次唤醒中断周期，也就是1秒后触发中断；

Data Format分为BCD格式和BIN格式，BIN格式十进制数12表示0x0C，和我们正常的二进制-十进制转换相同，BCD格式是一种将每个十进制数的每一位用四位二进制表示的方法，十进制数12表示为0x12；一般我们用BIN格式更符合常识；

HAL_RTC_GetTime()和HAL_RTC_SetTime()用于获取和设置RTC的时分秒；

HAL_RTC_GetDate()和HAL_RTC_SetDate()用于获取和设置RTC的年月日星期；

注意上面的函数执行时要有顺序！读取时间时先执行HAL_RTC_GetTime()再执行HAL_RTC_GetDate()，不然就会导致读取时间无效的情况；同样设置时间先HAL_RTC_SetDate()再HAL_RTC_SetTime()；代码例子如下：

RTC_Time.c:#include "RTC_Time.h"/*** @brief	时间设置* @param   *		@arg 	分别输入 年 月 日 星期 时 分 秒* @retval 无*/
void RTC_SetTime(uint16_t yea,uint8_t mon,uint8_t da, uint8_t hou,uint8_t min,uint8_t sec)
{RTC_TimeTypeDef RTC_Time;RTC_DateTypeDef RTC_Date;system_config.calendar.year = yea;system_config.calendar.century = yea/100;system_config.calendar.month = mon;system_config.calendar.date = da;system_config.calendar.hour = hou;system_config.calendar.min = min;system_config.calendar.sec = sec;system_config.calendar.week = GregorianDay(system_config.calendar);Flash_WriteStruct(FLASH_USER_START_ADDR, &system_config);            //将系统配置保存到FLASH用户数据区RTC_Date.Year = (uint8_t)(system_config.calendar.year%100);    //RTC中year格式为uint8_t，我们这里用其保存年份后两位RTC_Date.Month = system_config.calendar.month;RTC_Date.Date = system_config.calendar.date;RTC_Date.WeekDay = system_config.calendar.week;RTC_Time.Hours = system_config.calendar.hour;RTC_Time.Minutes = system_config.calendar.min;RTC_Time.Seconds = system_config.calendar.sec;RTC_Time.DayLightSaving = DayLightSaving_status;RTC_Time.StoreOperation = StoreOperation_status;HAL_RTC_SetDate(&hrtc, &RTC_Date, RTC_FORMAT_BIN);      //将配置写入到RTCHAL_RTC_SetTime(&hrtc, &RTC_Time, RTC_FORMAT_BIN);
}/*** @brief	获取时间* *		*/
void RTC_GetTime(void)
{RTC_TimeTypeDef RTC_Time;RTC_DateTypeDef RTC_Date;HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &RTC_Time, RTC_FORMAT_BIN);   //先运行GetTime再运行GetDateHAL_RTC_GetDate(&hrtc, &RTC_Date, RTC_FORMAT_BIN);system_config.calendar.year = system_config.calendar.century*100 + RTC_Date.Year;  //将Flash中的世纪和RTC中的年份相加获得完整年份system_config.calendar.month = RTC_Date.Month;system_config.calendar.date = RTC_Date.Date;system_config.calendar.week = RTC_Date.WeekDay;system_config.calendar.hour = RTC_Time.Hours;system_config.calendar.min = RTC_Time.Minutes;system_config.calendar.sec = RTC_Time.Seconds;//Flash_WriteStruct(FLASH_USER_START_ADDR, &system_config);            //将系统配置保存到FLASH用户数据区
}void HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
{/* Prevent unused argument(s) compilation warning *///HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);   //喂狗，5s内必须喂一次RTC_GetTime();   	//更新时间   Write_Num_Time();							  //显示时间/* NOTE : This function should not be modified, when the callback is needed,the HAL_RTCEx_WakeUpTimerEventCallback could be implemented in the user file*/
}/*计算公历天数得出星期*/
static int GregorianDay(_calendar_obj tm)
{int leapsToDate;int lastYear;int day;int MonthOffset[] = { 0,31,59,90,120,151,181,212,243,273,304,334 };lastYear=tm.year-1;/*计算从公元元年到计数的前一年之中一共经历了多少个闰年*/leapsToDate = lastYear/4 - lastYear/100 + lastYear/400;      /*如若计数的这一年为闰年，且计数的月份在2月之后，则日数加1，否则不加1*/if((tm.year%4==0) &&((tm.year%100!=0) || (tm.year%400==0)) &&(tm.month>2)) {/** We are past Feb. 29 in a leap year*/day=1;} else {day=0;}day += lastYear*365 + leapsToDate + MonthOffset[tm.month-1] + tm.date; /*计算从公元元年元旦到计数日期一共有多少天*/tm.week=day%7; //算出星期if(tm.week == 0) tm.week = 7;return tm.week;
}RTC_Time.h:#ifndef __RTC_TIME_H__
#define __RTC_TIME_H__#include "main.h"
#include "User_Flash.h"
#include "rtc.h"
#include "74HC595.h"#define DayLightSaving_status     RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE   //配置RTC夏令时状态
#define StoreOperation_status     RTC_STOREOPERATION_SET    //配置RTC 是否在低功耗模式保持运行void RTC_SetTime(uint16_t yea,uint8_t mon,uint8_t da, uint8_t hou,uint8_t min,uint8_t sec);
void RTC_GetTime(void);
static int GregorianDay(_calendar_obj tm); 
#endif

*电源引脚问题：

从上图我们可以看出LQFP32封装的G070KBT6是没有VBAT引脚的，只有VDD引脚，因此当主电源VDD断电后采用电池给VDD供电，因此RTC也只能由VDD保持供电，可以用一路ADC采样主电源电压，当检测到主电源电压接近0V时表示此时已切换到电池供电，然后进行相应操作。电路如下：

巧思：要做低功耗，可以进入低功耗就把检测电源电压的ADC转化为外部中断，当再次上电时触发外部中断退出低功耗模式，这样就不用电池供电的时候还要用ADC检测电源是否重新上电，节省功耗。（未验证）

*时钟源问题：

只有一个外部高速时钟，可以选择LSI或者HSE/32（一般RTC外部时钟源可以选择LSE或者HSE，通常使用LSE，不过为了节省晶振的情况下也可以用HSE分频替代，这样也比LSI更稳定。），由于主电源断电之后采用外部高速时钟HSE为有源晶振，会停止起振，因此这里使用LSI内部低速32.768KHZ晶振给RTC提供时钟源。由前面关于RTC的手册描述我们可以知道当LSI计时时，VBAT模式下RTC是不工作的，因为vbat只能给LSE供电而不能给LSI供电。vdd断了以后LSI也相当于断电了，rtc自然就不走了。但是由于G070KBT6没有VBAT引脚，因此也就没有VBAT模式，就算用刚刚的电池供电也是给VDD供电，因此这里不用担心电池供电时RTC会停止工作。