stm32f10x

RTC（Real-Time Clock）外设是STM32F10x系列微控制器中的实时时钟模块，提供精确的时间计数和闹钟功能。该外设具有独立的时钟源，在系统掉电后仍能保持时间计数，支持秒中断、闹钟中断和溢出中断。RTC外设广泛应用于需要时间戳、定时唤醒、闹钟提醒等功能的嵌入式系统中。

数据类型定义

RTC中断定义

#define RTC_IT_OW            ((uint16_t)0x0004)  /* 溢出中断 */
#define RTC_IT_ALR           ((uint16_t)0x0002)  /* 闹钟中断 */
#define RTC_IT_SEC           ((uint16_t)0x0001)  /* 秒中断 */

说明：

RTC_IT_OW：RTC计数器溢出中断，当32位计数器溢出时触发
RTC_IT_ALR：RTC闹钟中断，当计数器值等于闹钟值时触发
RTC_IT_SEC：RTC秒中断，每秒触发一次

RTC标志位定义

#define RTC_FLAG_RTOFF       ((uint16_t)0x0020)  /* RTC操作关闭标志 */
#define RTC_FLAG_RSF         ((uint16_t)0x0008)  /* 寄存器同步标志 */
#define RTC_FLAG_OW          ((uint16_t)0x0004)  /* 溢出标志 */
#define RTC_FLAG_ALR         ((uint16_t)0x0002)  /* 闹钟标志 */
#define RTC_FLAG_SEC         ((uint16_t)0x0001)  /* 秒标志 */

说明：

RTC_FLAG_RTOFF：RTC操作关闭标志，表示RTC当前不可访问
RTC_FLAG_RSF：寄存器同步标志，表示RTC寄存器已同步
RTC_FLAG_OW：溢出标志，表示RTC计数器已溢出
RTC_FLAG_ALR：闹钟标志，表示闹钟事件已发生
RTC_FLAG_SEC：秒标志，表示秒事件已发生

RTC寄存器定义

STM32F10x RTC外设包含以下主要寄存器：

// RTC控制寄存器
#define RTC_CRH              ((uint16_t)0x0000)  /* RTC控制寄存器高字节 */
#define RTC_CRL              ((uint16_t)0x0001)  /* RTC控制寄存器低字节 */

// RTC预分频器寄存器
#define RTC_PRLH             ((uint16_t)0x0002)  /* RTC预分频器寄存器高字节 */
#define RTC_PRLL              ((uint16_t)0x0003)  /* RTC预分频器寄存器低字节 */

// RTC分频器寄存器
#define RTC_DIVH              ((uint16_t)0x0004)  /* RTC分频器寄存器高字节 */
#define RTC_DIVL              ((uint16_t)0x0005)  /* RTC分频器寄存器低字节 */

// RTC计数器寄存器
#define RTC_CNTH              ((uint16_t)0x0006)  /* RTC计数器寄存器高字节 */
#define RTC_CNTL              ((uint16_t)0x0007)  /* RTC计数器寄存器低字节 */

// RTC闹钟寄存器
#define RTC_ALRH              ((uint16_t)0x0008)  /* RTC闹钟寄存器高字节 */
#define RTC_ALRL              ((uint16_t)0x0009)  /* RTC闹钟寄存器低字节 */

标准库函数详解

1. RTC_ITConfig

/**
 * @brief  使能或禁用指定的RTC中断
 * @param  RTC_IT: 要配置的RTC中断
 *         该参数可以是以下值之一：
 *           @arg RTC_IT_OW: 溢出中断
 *           @arg RTC_IT_ALR: 闹钟中断
 *           @arg RTC_IT_SEC: 秒中断
 * @param  NewState: 中断的新状态
 *         该参数可以是以下值之一：
 *           @arg ENABLE: 使能中断
 *           @arg DISABLE: 禁用中断
 * @retval 无
 * @example
 *     RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);
 *     使能RTC秒中断
 */
void RTC_ITConfig(uint16_t RTC_IT, FunctionalState NewState);

功能说明： 配置RTC中断的使能状态，可以选择使能秒中断、闹钟中断或溢出中断。

2. RTC_EnterConfigMode

/**
 * @brief  进入RTC配置模式
 * @param  无
 * @retval 无
 * @example
 *     RTC_EnterConfigMode();
 *     进入RTC配置模式以修改RTC寄存器
 */
void RTC_EnterConfigMode(void);

功能说明： 进入RTC配置模式，在此模式下可以修改RTC的配置寄存器，如预分频器、闹钟值等。

3. RTC_ExitConfigMode

/**
 * @brief  退出RTC配置模式
 * @param  无
 * @retval 无
 * @example
 *     RTC_ExitConfigMode();
 *     退出RTC配置模式
 */
void RTC_ExitConfigMode(void);

功能说明： 退出RTC配置模式，配置完成后必须调用此函数退出配置模式。

4. RTC_GetCounter

/**
 * @brief  获取RTC计数器的当前值
 * @param  无
 * @retval RTC计数器的32位值
 * @example
 *     uint32_t counter = RTC_GetCounter();
 *     获取RTC计数器的当前值
 */
uint32_t RTC_GetCounter(void);

功能说明： 读取RTC计数器的当前值，返回32位的计数值。

5. RTC_SetCounter

/**
 * @brief  设置RTC计数器的值
 * @param  CounterValue: 要设置的计数器值
 * @retval 无
 * @example
 *     RTC_SetCounter(0);
 *     将RTC计数器设置为0
 */
void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue);

功能说明： 设置RTC计数器的值，通常用于初始化时间或调整时间。

6. RTC_SetPrescaler

/**
 * @brief  设置RTC预分频器的值
 * @param  PrescalerValue: 预分频器值，范围0-0xFFFFF
 * @retval 无
 * @example
 *     RTC_SetPrescaler(32767);
 *     设置RTC预分频器为32767
 */
void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue);

功能说明： 设置RTC预分频器的值，用于将输入时钟分频到1Hz。预分频器值 = 输入时钟频率 - 1。

7. RTC_SetAlarm

/**
 * @brief  设置RTC闹钟值
 * @param  AlarmValue: 闹钟值
 * @retval 无
 * @example
 *     RTC_SetAlarm(3600);
 *     设置闹钟在3600秒后触发
 */
void RTC_SetAlarm(uint32_t AlarmValue);

功能说明： 设置RTC闹钟值，当计数器值等于闹钟值时将触发闹钟中断。

8. RTC_GetDivider

/**
 * @brief  获取RTC分频器的当前值
 * @param  无
 * @retval RTC分频器的32位值
 * @example
 *     uint32_t divider = RTC_GetDivider();
 *     获取RTC分频器的当前值
 */
uint32_t RTC_GetDivider(void);

功能说明： 读取RTC分频器的当前值，用于监控分频器状态。

9. RTC_WaitForLastTask

/**
 * @brief  等待最后一个写操作完成
 * @param  无
 * @retval 无
 * @example
 *     RTC_SetCounter(0);
 *     RTC_WaitForLastTask();
 *     等待计数器设置完成
 */
void RTC_WaitForLastTask(void);

功能说明： 等待RTC的最后一个写操作完成，确保数据写入成功。

10. RTC_WaitForSynchro

/**
 * @brief  等待RTC寄存器同步
 * @param  无
 * @retval 无
 * @example
 *     RTC_WaitForSynchro();
 *     等待RTC寄存器同步完成
 */
void RTC_WaitForSynchro(void);

功能说明： 等待RTC寄存器同步完成，确保可以安全读取RTC寄存器。

11. RTC_GetFlagStatus

/**
 * @brief  获取指定的RTC标志状态
 * @param  RTC_FLAG: 要检查的RTC标志
 *         该参数可以是以下值之一：
 *           @arg RTC_FLAG_RTOFF: RTC操作关闭标志
 *           @arg RTC_FLAG_RSF: 寄存器同步标志
 *           @arg RTC_FLAG_OW: 溢出标志
 *           @arg RTC_FLAG_ALR: 闹钟标志
 *           @arg RTC_FLAG_SEC: 秒标志
 * @retval 标志状态
 *         该返回值可以是以下值之一：
 *           @arg SET: 标志已设置
 *           @arg RESET: 标志已清除
 * @example
 *     FlagStatus flag = RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_SEC);
 *     检查秒标志状态
 */
FlagStatus RTC_GetFlagStatus(uint16_t RTC_FLAG);

功能说明： 检查指定的RTC标志状态，用于判断各种RTC事件是否发生。

12. RTC_ClearFlag

/**
 * @brief  清除指定的RTC标志
 * @param  RTC_FLAG: 要清除的RTC标志
 *         该参数可以是以下值之一：
 *           @arg RTC_FLAG_OW: 溢出标志
 *           @arg RTC_FLAG_ALR: 闹钟标志
 *           @arg RTC_FLAG_SEC: 秒标志
 * @retval 无
 * @example
 *     RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_SEC);
 *     清除秒标志
 */
void RTC_ClearFlag(uint16_t RTC_FLAG);

功能说明： 清除指定的RTC标志位，通常在处理完相应事件后调用。

13. RTC_GetITStatus

/**
 * @brief  获取指定的RTC中断状态
 * @param  RTC_IT: 要检查的RTC中断
 *         该参数可以是以下值之一：
 *           @arg RTC_IT_OW: 溢出中断
 *           @arg RTC_IT_ALR: 闹钟中断
 *           @arg RTC_IT_SEC: 秒中断
 * @retval 中断状态
 *         该返回值可以是以下值之一：
 *           @arg SET: 中断已挂起
 *           @arg RESET: 中断未挂起
 * @example
 *     ITStatus status = RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC);
 *     检查秒中断状态
 */
ITStatus RTC_GetITStatus(uint16_t RTC_IT);

功能说明： 检查指定的RTC中断状态，用于中断服务程序中判断中断源。

14. RTC_ClearITPendingBit

/**
 * @brief  清除指定的RTC中断挂起位
 * @param  RTC_IT: 要清除的RTC中断
 *         该参数可以是以下值之一：
 *           @arg RTC_IT_OW: 溢出中断
 *           @arg RTC_IT_ALR: 闹钟中断
 *           @arg RTC_IT_SEC: 秒中断
 * @retval 无
 * @example
 *     RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC);
 *     清除秒中断挂起位
 */
void RTC_ClearITPendingBit(uint16_t RTC_IT);

功能说明： 清除指定的RTC中断挂起位，通常在中断服务程序中调用。

使用示例

基本RTC初始化示例

#include "stm32f10x.h"

void RTC_Init_Example(void)
{
    // 使能PWR和BKP时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);
    
    // 使能对备份寄存器和RTC的访问
    PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
    
    // 使能LSE作为RTC时钟源
    RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);
    
    // 等待LSE稳定
    while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET);
    
    // 选择LSE作为RTC时钟源
    RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);
    
    // 使能RTC时钟
    RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);
    
    // 等待RTC寄存器同步
    RTC_WaitForSynchro();
    
    // 等待最后一个写操作完成
    RTC_WaitForLastTask();
    
    // 进入配置模式
    RTC_EnterConfigMode();
    
    // 设置预分频器（LSE = 32.768kHz，预分频器 = 32768-1 = 32767）
    RTC_SetPrescaler(32767);
    
    // 设置初始时间（秒）
    RTC_SetCounter(0);
    
    // 退出配置模式
    RTC_ExitConfigMode();
    
    // 等待最后一个写操作完成
    RTC_WaitForLastTask();
}

RTC秒中断示例

#include "stm32f10x.h"

volatile uint32_t seconds = 0;

void RTC_SecondInterrupt_Example(void)
{
    // 初始化RTC（参考上面的初始化代码）
    RTC_Init_Example();
    
    // 使能RTC秒中断
    RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);
    
    // 使能NVIC中断
    NVIC_EnableIRQ(RTC_IRQn);
    
    // 等待最后一个写操作完成
    RTC_WaitForLastTask();
}

// RTC中断服务程序
void RTC_IRQHandler(void)
{
    if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC) == SET)
    {
        // 秒中断处理
        seconds++;
        
        // 清除中断挂起位
        RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC);
    }
}

RTC闹钟示例

#include "stm32f10x.h"

void RTC_Alarm_Example(void)
{
    // 初始化RTC（参考上面的初始化代码）
    RTC_Init_Example();
    
    // 进入配置模式
    RTC_EnterConfigMode();
    
    // 设置闹钟在60秒后触发
    RTC_SetAlarm(60);
    
    // 退出配置模式
    RTC_ExitConfigMode();
    
    // 使能RTC闹钟中断
    RTC_ITConfig(RTC_IT_ALR, ENABLE);
    
    // 使能NVIC中断
    NVIC_EnableIRQ(RTC_IRQn);
    
    // 等待最后一个写操作完成
    RTC_WaitForLastTask();
}

// RTC中断服务程序
void RTC_IRQHandler(void)
{
    if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_ALR) == SET)
    {
        // 闹钟中断处理
        // 执行闹钟相关操作
        
        // 清除中断挂起位
        RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR);
    }
}

时间获取和设置示例

#include "stm32f10x.h"

// 获取当前时间（秒）
uint32_t RTC_GetTime(void)
{
    return RTC_GetCounter();
}

// 设置当前时间（秒）
void RTC_SetTime(uint32_t time)
{
    // 进入配置模式
    RTC_EnterConfigMode();
    
    // 设置时间
    RTC_SetCounter(time);
    
    // 退出配置模式
    RTC_ExitConfigMode();
    
    // 等待最后一个写操作完成
    RTC_WaitForLastTask();
}

// 时间转换函数（秒转时分秒）
void RTC_SecondsToTime(uint32_t seconds, uint8_t *hours, uint8_t *minutes, uint8_t *secs)
{
    *hours = (seconds / 3600) % 24;
    *minutes = (seconds / 60) % 60;
    *secs = seconds % 60;
}

// 时间转换函数（时分秒转秒）
uint32_t RTC_TimeToSeconds(uint8_t hours, uint8_t minutes, uint8_t secs)
{
    return hours * 3600 + minutes * 60 + secs;
}

注意事项

时钟源选择：RTC可以使用LSE（32.768kHz）或LSI作为时钟源，LSE精度更高
预分频器设置：预分频器值 = 输入时钟频率 - 1，确保得到1Hz的时钟
配置模式：修改RTC配置寄存器前必须进入配置模式
同步等待：读取RTC寄存器前应等待同步完成
中断处理：在中断服务程序中必须清除中断挂起位
备份域访问：使用RTC前必须使能备份域访问权限
时间精度：RTC时间精度取决于时钟源的稳定性
溢出处理：32位计数器约136年后溢出，需要处理溢出事件

总结

STM32F10x RTC外设提供了完整的实时时钟功能，支持精确的时间计数、闹钟功能和多种中断。通过独立的时钟源，RTC在系统掉电后仍能保持时间计数，为嵌入式系统提供可靠的时间基准。RTC外设广泛应用于需要时间戳、定时唤醒、闹钟提醒等功能的系统中。在使用时需要注意正确的初始化顺序、时钟源选择和中断处理，确保RTC功能的稳定运行。

stm32f10x_rtc