STM32F4 RTC实时时钟STM32 Cube实例

一、STM32F4 RTC简介

STM32F4系列微控制器集成了高性能的RTC模块，该模块是一个独立的BCD定时器/计数器。RTC模块不仅提供日历时钟（包含年、月、日、时、分、秒信息），还支持两个可编程闹钟中断以及一个具有中断功能的周期性可编程唤醒标志。此外，RTC还包含用于管理低功耗模式的自动唤醒单元。
RTC的时钟源可以通过时钟控制器从LSE（低速外部时钟）、LSI（低速内部时钟）以及HSE（高速外部时钟）中选择。通常，我们选择LSE，即外部32.768kHz晶振作为时钟源，以满足RTC对时钟精度的要求。

二、STM32CubeMX配置RTC

打开STM32CubeMX：

选择相应的STM32F4芯片型号（如STM32F407）。

配置RTC时钟：

在“RCC”标签下，找到“Peripherals”中的RTC，勾选并选择LSE作为时钟源。

配置RTC参数：

点击“Configuration”标签，配置RTC的参数，如时钟分频器、闹钟和中断等。这里需要设置异步预分频器（PREDIV_A）和同步预分频器（PREDIV_S），以得到1Hz的时钟信号用于更新日历时间。

生成代码：

点击“Project”标签，生成代码并打开STM32CubeIDE的工程。

三、STM32CubeIDE实现RTC功能

在生成的代码中，可以找到rtc.c和rtc.h文件，这些文件包含了RTC模块的函数和宏定义。我们可以在这些代码的基础上进行RTC的初始化和配置。

初始化RTC：

#include "rtc.h"
RTC_HandleTypeDef hrtc;
void RTC_Init(void) {
    hrtc.Instance = RTC;
    hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24;
    hrtc.Init.AsynchPrediv = 127; // 设置异步分频器的值
    hrtc.Init.SynchPrediv = 255;  // 设置同步分频器的值
    hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE;
    HAL_RTC_Init(&hrtc);
}

设置日期和时间：

void RTC_SetDateTime(uint8_t year, uint8_t month, uint8_t day, uint8_t hour, uint8_t minute) {
    RTC_DateTypeDef sDate;
    RTC_TimeTypeDef sTime;
    sDate.WeekDay = RTC_WEEKDAY_MONDAY;
    sDate.Month = month;
    sDate.Date = day;
    sDate.Year = year;
    HAL_RTC_SetDate(&hrtc, &sDate, RTC_FORMAT_BIN);
    sTime.Hours = hour;
    sTime.Minutes = minute;
    sTime.Seconds = 0;
    sTime.TimeFormat = RTC_HOURFORMAT12_AM; // 这里可以根据需要设置为24小时制或12小时制
    sTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
    sTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
    HAL_RTC_SetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BIN);
}

显示日期和时间：

void RTC_ShowDateTime(void) {
    RTC_DateTypeDef sDate;
    RTC_TimeTypeDef sTime;
    HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &sDate, RTC_FORMAT_BIN);
    HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BIN);
    printf("%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\r\n", 2000 + sDate.Year, sDate.Month, sDate.Date, sTime.Hours, sTime.Minutes, sTime.Seconds);
}

主函数：

int main(void) {
    RTC_Init();
    RTC_SetDateTime(21, 10, 1, 12, 0); // 设置日期和时间，如2021年10月1日12点00分
    while (1) {
        if (HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BIN) == HAL_OK && sTime.Seconds == 0) {
            RTC_ShowDateTime(); // 每分钟的00秒显示日期和时间
        }
    }
}

通过以上步骤，我们成功实现了STM32F4 RTC实时时钟的配置和使用。RTC模块能够准确记录时间，并在需要时提供精确的时间信息，这对于嵌入式系统的定时任务、数据记录等功能至关重要。