基于STM32C8T6的RTC实现（可按键调整时间）

1. STM32的RTC寄存器介绍

1.1 控制寄存器 RTC_CR

1.1.1 RTC_CRH高位：启用或禁用指定的RTC中断

RTC_ITConfig(parameter, ENABLE); parameter可以是 RTC_IT_OW 溢出中断； RTC_IT_ALR 闹钟中断；RTC_IT_SEC 秒中断。

1.1.2 RTC_CRL低位：

RTOFF状态位 ：对RTC任何寄存器的写操作前判断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；函数：RTC_WaitForLastTask() 可判断；

CNF 配置标志位：必须由软件置’1’以进入配置模式，从而允许向RTC_CNT、RTC_ALR或RTC_PRL寄存器写入数据；

0：退出配置模式(开始更新RTC寄存器)；函数 RTC_ExitConfigMode()

1：进入配置模式；函数 RTC_ExitConfigMode()

就比如要给RTC_PLR预分频器写入预分频值

void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_RTC_PRESCALER(PrescalerValue));

RTC_EnterConfigMode(); // 进入配置模式
/* Set RTC PRESCALER MSB word */
RTC->PRLH = (PrescalerValue & PRLH_MSB_MASK) >> 16;
/* Set RTC PRESCALER LSB word */
RTC->PRLL = (PrescalerValue & RTC_LSB_MASK);
RTC_ExitConfigMode(); // 退出配置模式
}

RSF 寄存器同步标志位：要进行任何的读操作之前，用户程序必须等待这位被硬件置’1’，以确保RTC_CNT、RTC_ALR或RTC_PRL已经被同步；函数 RTC_WaitForSynchro() 可判断；

OWF溢出标志位、ALRF闹钟标志位、SECF秒标志位，标志位置位时都是硬件置1，但是需要软件清0，并且写’1’是无效的。函数 RTC_ClearFlag() 或者RTC_ClearITPendingBit() 。

1.2 预分频装载寄存器 RTC_PRL

LSE时钟：LSE晶体是一个32.768kHz的低速外部晶体或陶瓷谐振器

LSI时钟：LSI时钟频率大约40kHz(在30kHz和60kHz之间)

如果要产生TR_CLK为1s的信号，使用LSE时钟时，RTC_PRL预分频器写入32767，RTC_SetPrescaler(32767)，使用LSI时钟，RTC_PRL写入3999,RTC_SetPrescaler(3999)。（使用LSE外部时钟可使用BKP备用寄存器，掉电下依旧能走时，而使用LSI内部时钟时掉电的情况下不能走时）

1.3 预分频器余数寄存器 RTC_DIV

用户可通过读取RTC_DIV寄存器，以获得预分频计数器的当前值，而不停止分频计数器的工作，从而获得精确的时间测量。(可用该值将秒细分到毫秒等更精确的时间）RTC_GetDivider()

1.4 计数器寄存器 RTC_CNT

计数器以预分频器产生的 TR_CLK时间基准为参考进行计数,RTC_CNT寄存器用来存放计数器的计数值，RTC_SetCounter() 设置RTC_CNT的值。

1.5 闹钟寄存器 RTC_ALR

当可编程计数器的值(RTC_CNT)与RTC_ALR中的32位值相等时，即触发一个闹钟事件，并且产生RTC闹钟中断。RTC_SetAlarm() 设置RTC_ALR的值。

RTC框图：

2. 实现RTC实时时钟

（初始化和读写RTC用的是江协科技的程序）

2.1 初始化步骤

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

（2）设置寄存器PWR_CR的DBP位，使能对后备寄存器和RTC的访问；

（3）选择时钟源并使能；

（4）设置预分频器的值；

（5）设置初始时间值。

由于LSE无法起振导致程序卡死在初始化函数中，使用的是LSI时钟：

void MyRTC_Init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
	
	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
	
	
	if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0xA5A9)
	{
		RCC_LSICmd(ENABLE);
		while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) != SET);
		
		RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);
		RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);
		
		RTC_WaitForSynchro();
		RTC_WaitForLastTask();
		
		RTC_SetPrescaler(40000 - 1); //LSI时钟频率为40Khz,
		//软件通过APB1接口访问RTC的预分频值、计数器值和闹钟值
		//读取RTC寄存器状态时必须等待同步，配置寄存器状态时必须等上一个任务完成
		
		MyRTC_SetTime();  //设置初始值
		
		BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0xA5A9);
	}
	else
	{
		RCC_LSICmd(ENABLE);				//即使不是第一次配置，也需要再次开启LSI时钟
		while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) != SET);
		
		RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);
		RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);
		
		RTC_WaitForSynchro();
		RTC_WaitForLastTask();
	}
	
}

2.2 RTC设置时间

void MyRTC_SetTime(void)
{
	time_t time_cnt;		//定义秒计数器数据类型
	struct tm time_date;	//定义日期时间数据类型
	
	time_date.tm_year = MyRTC_Time[0] - 1900;		//将数组的时间赋值给日期时间结构体
	time_date.tm_mon = MyRTC_Time[1] - 1;
	time_date.tm_mday = MyRTC_Time[2];
	time_date.tm_hour = MyRTC_Time[3];
	time_date.tm_min = MyRTC_Time[4];
	time_date.tm_sec = MyRTC_Time[5];
	
	time_cnt = mktime(&time_date) - 8 * 60 * 60;	//调用mktime函数，将日期时间转换为秒计数器格式
													//- 8 * 60 * 60为东八区的时区调整
	
	RTC_SetCounter(time_cnt);						//将秒计数器写入到RTC的CNT中
	RTC_WaitForLastTask();							//等待上一次操作完成
}

2.3 RTC读取时间

void MyRTC_ReadTime(void)
{
	time_t time_cnt;		//定义秒计数器数据类型
	struct tm time_date;	//定义日期时间数据类型
	
	time_cnt = RTC_GetCounter() + 8 * 60 * 60;		//读取RTC的CNT，获取当前的秒计数器
													//+ 8 * 60 * 60为东八区的时区调整
	
	time_date = *localtime(&time_cnt);				//使用localtime函数，将秒计数器转换为日期时间格式
	
	MyRTC_Time[0] = time_date.tm_year + 1900;		//将日期时间结构体赋值给数组的时间
	MyRTC_Time[1] = time_date.tm_mon + 1;
	MyRTC_Time[2] = time_date.tm_mday;
	MyRTC_Time[3] = time_date.tm_hour;
	MyRTC_Time[4] = time_date.tm_min;
	MyRTC_Time[5] = time_date.tm_sec;
}

2.4 调整时间

void Adjust_Time(uint8_t increment)
{   
    switch (current_unit) {
        case YEAR: MyRTC_Time[0] += increment ? 1 : -1; break;
        case MONTH: MyRTC_Time[1] = (MyRTC_Time[1] - 1 + (increment ? 1 : -1) + 12) % 12 + 1; break;
        case DAY: MyRTC_Time[2] = (MyRTC_Time[2] - 1 + (increment ? 1 : -1) + 31) % 31 + 1; break;
        case HOUR: MyRTC_Time[3] = (MyRTC_Time[3] + (increment ? 1 : -1) + 24) % 24; break;
        case MINUTE: MyRTC_Time[4] = (MyRTC_Time[4] + (increment ? 1 : -1) + 60) % 60; break;
        case SECOND: MyRTC_Time[5] = (MyRTC_Time[5] + (increment ? 1 : -1) + 60) % 60; break;
		case UNIT_COUNT:break;
		case NOS:break;
    }
    
    MyRTC_SetTime();
}

2.5 要调整的时间效果实现

void Seleted_Time(void)
{
	switch (current_unit) {
        case YEAR:
		{
			OLED_ShowString(1,1,"    ");
		break;
		}
		case MONTH:
			OLED_ShowString(1,6,"  ");
		break;
		case DAY:
			OLED_ShowString(1,9,"  ");
		break;
		case HOUR:
			OLED_ShowString(2,1,"  ");
		break;
		case MINUTE:
			OLED_ShowString(2,4,"  ");
		break;
		case SECOND:
			OLED_ShowString(2,7,"  ");
		break;
		case UNIT_COUNT:
			break;	
		case NOS:break;
	}		
}

2.6 RTC.c和RTC.h

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <time.h>
#include "OLED.h"

typedef enum {
    YEAR,
    MONTH,
    DAY,
    HOUR,
    MINUTE,
    SECOND,
	UNIT_COUNT,
	NOS
} TimeUnit;

TimeUnit current_unit = NOS;

uint16_t MyRTC_Time[] = {2023, 7, 27, 16, 59, 55};	//定义全局的时间数组，数组内容分别为年、月、日、时、分、秒

void MyRTC_SetTime(void);				//函数声明

//如果LSE无法起振导致程序卡死在初始化函数中
//可将初始化函数替换为下述代码，使用LSI当作RTCCLK
//LSI无法由备用电源供电，故主电源掉电时，RTC走时会暂停

void MyRTC_Init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
	
	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
	
	if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0xA5A9)
	{
		RCC_LSICmd(ENABLE);
		while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) != SET);
		
		RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);
		RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);
		
		RTC_WaitForSynchro();
		RTC_WaitForLastTask();
		
		RTC_SetPrescaler(40000 - 1); //LSI时钟频率为40Khz,
		//软件通过APB1接口访问RTC的预分频值、计数器值和闹钟值
		//读取RTC寄存器状态时必须等待同步，配置寄存器状态时必须等上一个任务完成
		
		RTC_WaitForLastTask();
		
		MyRTC_SetTime();  //设置初始值
		
		
		BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0xA5A9);
	}
	else
	{
		RCC_LSICmd(ENABLE);				//即使不是第一次配置，也需要再次开启LSI时钟
		while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) != SET);
		
		RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);
		RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);
		
		RTC_WaitForSynchro();
		RTC_WaitForLastTask();
		
	}
	
}


/**
  * 函    数：RTC设置时间
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  * 说    明：调用此函数后，全局数组里时间值将刷新到RTC硬件电路
  */

void MyRTC_SetTime(void)
{
	time_t time_cnt;		//定义秒计数器数据类型
	struct tm time_date;	//定义日期时间数据类型
	
	time_date.tm_year = MyRTC_Time[0] - 1900;		//将数组的时间赋值给日期时间结构体
	time_date.tm_mon = MyRTC_Time[1] - 1;
	time_date.tm_mday = MyRTC_Time[2];
	time_date.tm_hour = MyRTC_Time[3];
	time_date.tm_min = MyRTC_Time[4];
	time_date.tm_sec = MyRTC_Time[5];
	
	time_cnt = mktime(&time_date) - 8 * 60 * 60;	//调用mktime函数，将日期时间转换为秒计数器格式
													//- 8 * 60 * 60为东八区的时区调整
	
	RTC_SetCounter(time_cnt);						//将秒计数器写入到RTC的CNT中
	RTC_WaitForLastTask();							//等待上一次操作完成
}



/**
  * 函    数：RTC读取时间
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  * 说    明：调用此函数后，RTC硬件电路里时间值将刷新到全局数组
  */
void MyRTC_ReadTime(void)
{
	time_t time_cnt;		//定义秒计数器数据类型
	struct tm time_date;	//定义日期时间数据类型
	
	time_cnt = RTC_GetCounter() + 8 * 60 * 60;		//读取RTC的CNT，获取当前的秒计数器
													//+ 8 * 60 * 60为东八区的时区调整
	
	time_date = *localtime(&time_cnt);				//使用localtime函数，将秒计数器转换为日期时间格式
	
	MyRTC_Time[0] = time_date.tm_year + 1900;		//将日期时间结构体赋值给数组的时间
	MyRTC_Time[1] = time_date.tm_mon + 1;
	MyRTC_Time[2] = time_date.tm_mday;
	MyRTC_Time[3] = time_date.tm_hour;
	MyRTC_Time[4] = time_date.tm_min;
	MyRTC_Time[5] = time_date.tm_sec;
}


void Adjust_Time(uint8_t increment)
{   
    switch (current_unit) {
        case YEAR: MyRTC_Time[0] += increment ? 1 : -1; break;
        case MONTH: MyRTC_Time[1] = (MyRTC_Time[1] - 1 + (increment ? 1 : -1) + 12) % 12 + 1; break;
        case DAY: MyRTC_Time[2] = (MyRTC_Time[2] - 1 + (increment ? 1 : -1) + 31) % 31 + 1; break;
        case HOUR: MyRTC_Time[3] = (MyRTC_Time[3] + (increment ? 1 : -1) + 24) % 24; break;
        case MINUTE: MyRTC_Time[4] = (MyRTC_Time[4] + (increment ? 1 : -1) + 60) % 60; break;
        case SECOND: MyRTC_Time[5] = (MyRTC_Time[5] + (increment ? 1 : -1) + 60) % 60; break;
		case UNIT_COUNT:break;
		case NOS:break;
    }
    
    MyRTC_SetTime();
}

void Seleted_Time(void)
{
	switch (current_unit) {
        case YEAR:
		{
			OLED_ShowString(1,1,"    ");
		break;
		}
		case MONTH:
			OLED_ShowString(1,6,"  ");
		break;
		case DAY:
			OLED_ShowString(1,9,"  ");
		break;
		case HOUR:
			OLED_ShowString(2,1,"  ");
		break;
		case MINUTE:
			OLED_ShowString(2,4,"  ");
		break;
		case SECOND:
			OLED_ShowString(2,7,"  ");
		break;
		case UNIT_COUNT:
			break;	
		case NOS:break;
	}		
}

#ifndef __RTC_H
#define __RTC_H

typedef enum {
    YEAR,
    MONTH,
    DAY,
    HOUR,
    MINUTE,
    SECOND,
	UNIT_COUNT,
	NOS
} TimeUnit;

extern uint16_t MyRTC_Time[];
extern TimeUnit current_unit;

void MyRTC_Init(void);

void MyRTC_SetTime(void);

void MyRTC_ReadTime(void);

void Adjust_Time(uint8_t increment);

void Seleted_Time(void);


#endif

3. 按键和main.c

用到3个按键，一个按键用于选择要调整的时间，另外两个用于控制时间的增加和减小

key.c

#include "Key.h"
#include "delay.h"

#define KEY1  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_15)
#define KEY2  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_4)
#define KEY3  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_5)

/**
  * 函    数：按键初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void Key_Init(void)
{
	/*GPIO初始化*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	/*开启时钟*/
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);		
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);						

}

uint8_t Key_Scan(void)
{
	if(KEY1 == 0 || KEY2 == 0 || KEY3 == 0)
	{
		delay_ms(20);
		if(KEY1 == 0)
			return 1;
		else if(KEY2 == 0)
			return 2;
		else if(KEY3 == 0)
			return 3;
	}
	return 0;
}

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"
#include <string.h>
#include "delay.h"
#include "OLED.h"
#include "LED.h"
#include "Serial.h"
#include "Key.h"
#include "RTC.h"

#define KEY1_PRESS_COUNT 5
int main()
{
	uint8_t keynum;
	uint8_t key1_press_count = 0 ;
	uint8_t start_time = 0;
	LED_Init();
	OLED_Init();
	Serial_Init();
	delay_init();
	Key_Init();
	
	MyRTC_Init();
	/*显示静态字符串*/
	OLED_ShowString(1, 1, "XXXX-XX-XX");
	OLED_ShowString(2, 1, "XX:XX:XX");
	OLED_ShowString(3, 1, "CNT :");

	while(1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 1, MyRTC_Time[0], 4);		//显示MyRTC_Time数组中的时间值，年
		OLED_ShowNum(1, 6, MyRTC_Time[1], 2);		//月
		OLED_ShowNum(1, 9, MyRTC_Time[2], 2);		//日
		OLED_ShowNum(2, 1, MyRTC_Time[3], 2);		//时
		OLED_ShowNum(2, 4, MyRTC_Time[4], 2);		//分
		OLED_ShowNum(2, 7, MyRTC_Time[5], 2);		//秒
		
		OLED_ShowNum(3, 6, RTC_GetCounter(), 10);	//显示32位的秒计数器T	
		Seleted_Time();
		keynum = Key_Scan();
		OLED_ShowNum(4,1,keynum,2);
		if(keynum != 0)
		{
			switch(keynum)
			{ 
				case 1:
				{
					key1_press_count++;
					if(key1_press_count >= KEY1_PRESS_COUNT)
					{
						key1_press_count = 0;
						start_time = 1;
					}
					if (current_unit == NOS) {
                        current_unit = YEAR;  // 第一次按下时，选中第一个时间单位
                    } else {
                        current_unit = (TimeUnit)(current_unit + 1) % NOS;
                    }
					break;
				}
				case 2:
					Adjust_Time(1);
					break;
				case 3:
					Adjust_Time(0);
					break;
				default:
                    break;
			}
			// 等待按键松开
            while (Key_Scan() != 0);
            delay_ms(20); // 再次延时20ms，确保按键已松开
		}
		if(start_time == 1)
		{
			MyRTC_ReadTime();
		}		
	}
}