實時時鐘(RTC)是一個專用的計數器 / 定時器,可提供日歷信息,包括小時、分鐘、秒、日、月份、年份以及星期。RTC 具有兩個獨立鬧鐘,時間、日期可組合設定,可產生鬧鐘中斷,并通過引腳輸出;支持時間戳功能,可通過引腳觸發,記錄當前的日期和時間,同時產生時間戳中斷;支持周期中斷;支持自動喚醒功能,可產生中斷并通過引腳輸出;支持1Hz 方波和RTCOUT 輸出功能;支持內部時鐘校準補償。
CW32L083 內置經獨立校準的 32kHz 頻率的 RC 時鐘源,為 RTC 提供驅動時鐘,RTC 可在深度休眠模式下運行, 適用于要求低功耗的應用場合。
RTC功能框圖
RTC 時鐘源RTCCLK 通過CR1寄存器進行選擇,可選源為LSE、LSI和 HSE分頻時鐘。
主要功能
實時時鐘 (RTC) 主要由專用的高精度 RTC 定時器組成,時鐘源可選擇外部低速時鐘 LSE 或內部低速時鐘 LSI,當選擇外部高速時鐘 HSE 時,因精度受限只能用作一般定時 / 計數器。
時間寄存器 RTC_TIME 和日期寄存器 RTC_DATE,以 BCD 碼格式分別記錄當前的時間和日期值,在對其寫入時會自動進行合法性檢查,任何非法的時間或日期值將不能被寫入,如 32 日、2A 時、61 秒、13 月等。
日期寄存器 RTC_DATE 中,YEAR 位域表示年,有效值 0 ~ 99;MONTH 位域表示月,有效值 1 ~ 12;DAY 位域表 示日,有效值 1 ~ 31;WEEK 位域表示星期,有效值 0 ~ 6,其中 0 表示星期日,1 ~ 6 表示星期一至星期六。
時間寄存器 RTC_TIME 中,SECOND 位域表示秒,有效值 0 ~ 59;MINUTE 位域表示分,有效值 0 ~ 59;HOUR 位域代表小時,有效值為 1 ~ 12 或 0 ~ 23;HOUR 位域的最高位代表 AM/PM(上午 / 下午):- ‘0’表示 AM - ‘1’表示 PM HOUR。控制寄存器 RTC_CR0 的 H24 位域用于選擇 12 或 24 小時制:? H24 為‘1’時,選擇 24 時制 ? H24 為‘0’時,選擇 12 時制。HOUR位域值含義詳細見下表:
其他功能
**1.鬧鐘 A 和鬧鐘 B **
RTC 支持 2 個獨立鬧鐘(鬧鐘 A 和鬧鐘 B),可在一周內任意時刻產生鬧鐘事件,并產生鬧鐘中斷,同時將鬧鐘匹配事件通過外部 RTC_OUT 引腳輸出。設置控制寄存器 RTC_CR2 的 ALARMAEN 和 ALARMBEN 位域為 1,可分別單獨使能鬧鐘 A 和鬧鐘 B。通過設置鬧鐘 A、B 控制寄存器(RTC_ALARMA 和 RTC_ALARMB)的時、分、秒匹配控制位 HOUREN、 MINUTEEN、SECONDEN 和時、分、秒計數值 HOUR、MINUTE、SECOND,可設定鬧鐘在‘xx 時 xx 分 xx 秒’, 或‘xx 分 xx 秒’或‘xx 時 xx 分’或‘xx 時’等多種組合產生鬧鐘事件;鬧鐘星期使能控制位 WEEKMASK,可選擇一周中的任意一天產生鬧鐘事件,bit0 代表星期日,bit1 ~ 6 代表星期一至星期六。采用 12 或 24 小時制,鬧鐘控制寄存器 RTC_ALARMx(x = A, B) 的設置值可能不同,示例如下表:
2.周期中斷功能: RTC 內置周期中斷模塊,可產生固定周期的中斷信號。
3.自動喚醒功能
自動喚醒定時器是一個 16 位可編程自動重載減法計數器,計數時鐘源為RTCCLK或者RTC1HZ時鐘。定時范圍為:61μs ~ 145h。當計數器溢出時,可產生自動喚醒中斷,并將溢出標志通過 RTC_OUT 引腳輸出。設置控制寄存器 RTC_CR2 的 AWTEN 位域為 1 使能自動喚醒功能,該功能專為低功耗應用場合而設計,可工作于 MCU 的全部工作模式。
自動喚醒定時器計數周期由計數時鐘源和重載寄存器 RTC_AWTARR 決定,定時時長計算公式為:自動喚醒定時器定時周期 =(RTC_AWTARR+1)/ 喚醒定時器計數時鐘頻率 最短定時:( 0+1 ) / 16384Hz = 61μs 最長定時:(65535+1) / 0.125Hz = 524288s = 8738min ≈ 145.63h 通過 RTC 中斷使能寄存器 RTC_IER 的 AWTIMER 位域,可選擇自動喚醒定時器溢出時是否產生中斷請求。
**4.時間戳功能 **
RTC 支持時間戳功能,即通過 RTC_TAMP 引腳觸發,將當前時間和日期分別保存到時間戳日期寄存器 RTC_TAMPDATE 和時間戳時間寄存器 RTC_TAMPTIM,同時可產生時間戳中斷。控制寄存器 RTC_CR2 的 TAMPEDGE 位域用來選擇觸發時間戳的信號是上升沿還是下降沿有效,RTC_CR2 寄存 器的 TAMPEN 位域用于使能時間戳功能。用戶可靈活選擇觸發引腳 RTC_TAMP,并需配置該引腳為數字輸入和復用功能,具體 RTC_TAMP 引腳請參考數據手冊引腳定義。當發生時間戳事件時,時間戳事件標志位 RTC_ISR.TAMP 會被置 1,如果設置了時間戳中斷使能位 RTC_IER.TAMP 為 1,將產生中斷請求。如果發生第一次時間戳事件后,未通過軟件清除 RTC_ISR.TAMP 標志位,又產生了第二次時間戳事件,時間戳溢出標志位 RTC_ISR.TAMPOV 會被置 1,如果設置了時間戳溢出中斷使能位 RTC_IER.TAMPOV 為 1,將產生中斷請求。
實際例程操作—— RTC初始化,日期時間讀取,間隔中斷,鬧鐘設置
1.系統時鐘初始化設置
void RCC_Configuration(void)
{
RCC_HSI_Enable(RCC_HSIOSC_DIV6); //設置系統時鐘為8M
RCC_LSE_Enable(RCC_LSE_MODE_OSC, RCC_LSE_AMP_NORMAL, RCC_LSE_DRIVER_NORMAL);
// 打開LSE時鐘,作為RTC的計數時鐘
RCC_APBPeriphClk_Enable1(RCC_APB1_PERIPH_RTC, ENABLE); //打開RTC模塊工作時鐘
}
2.配置輸出時間所需GPIO口以及串口UART配置
void LogInit(void)
{
SerialInit(LOG_SERIAL_BPS);
}
static void SerialInit(uint32_t BaudRate)
{
uint32_t PCLK_Freq;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
UART_InitTypeDef UART_InitStructure = {0};
PCLK_Freq = SystemCoreClock >> pow2_table[CW_SYSCTRL->CR0_f.HCLKPRS];
PCLK_Freq >>= pow2_table[CW_SYSCTRL->CR0_f.PCLKPRS];
// 調試串口使用UART5// PB8->TX// PB9<-RX// 時鐘使能
__RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
__RCC_UART5_CLK_ENABLE();
// 先設置UART TX RX 復用,后設置GPIO的屬性,避免口線上出現毛刺
PB08_AFx_UART5TXD();
PB09_AFx_UART5RXD();
PIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_8;
GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_Init(CW_GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_9;
GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_Init(CW_GPIOB, &GPIO_InitStructure);
UART_InitStructure.UART_BaudRate = BaudRate;// 波特率
UART_InitStructure.UART_Over = UART_Over_16;// 采樣方式
UART_InitStructure.UART_Source = UART_Source_PCLK;// 傳輸時鐘源UCLK
UART_InitStructure.UART_UclkFreq = PCLK_Freq;// 傳輸時鐘UCLK頻率
UART_InitStructure.UART_StartBit = UART_StartBit_FE;// 起始位判定方式
UART_InitStructure.UART_StopBits = UART_StopBits_1;// 停止位長度
UART_InitStructure.UART_Parity = UART_Parity_No;// 校驗方式
UART_InitStructure.UART_HardwareFlowControl = UART_HardwareFlowControl_None;
//硬件流控
UART_InitStructure.UART_Mode = UART_Mode_Rx | UART_Mode_Tx; // 發送/接收使能
UART_Init(CW_UART5, &UART_InitStructure);
}
3.設置輸出時間日期格式
void ShowTime(void)
{
RTC_TimeTypeDef RTC_TimeStruct = {0};
RTC_DateTypeDef RTC_DateStruct = {0};
static uint8_t *WeekdayStr[7]= {"SUN","MON","TUE","WED","THU","FRI","SAT"};
static uint8_t *H12AMPMStr[2][2]= {{"AM","PM"},{"",""}};
RTC_GetDate(&RTC_DateStruct);// 取用當前日期,BCD格式
RTC_GetTime(&RTC_TimeStruct);// 獲取當前時間,BCD格式
printf(".Date is 20%02x/%02x/%02x(%s).Time is %02x%s:%02x:%02x\\r\\n", RTC_DateStruct.Year, RTC_DateStruct.Month, RTC_DateStruct.Day, WeekdayStr[RTC_DateStruct.Week], RTC_TimeStruct.Hour, H12AMPMStr[RTC_TimeStruct.H24][RTC_TimeStruct.AMPM],RTC_TimeStruct.Minute, RTC_TimeStruct.Second);//串口打印數據
}
Void RTC_GetDate(RTC_DateTypeDef* RTC_Date)
{
uint32_t RegTmp = 0;
RegTmp = CW_RTC->DATE;
while (RegTmp != CW_RTC->DATE)
{
RegTmp = CW_RTC->DATE; // 連續兩次讀取的內容一致,認為讀取成功
}
RTC_Date->Day = (uint8_t)(RegTmp & RTC_DATE_DAY_Msk);
RTC_Date->Month = (uint8_t)((RegTmp & RTC_DATE_MONTH_Msk) >> 8);
RTC_Date->Year = (uint8_t)((RegTmp & RTC_DATE_YEAR_Msk) >> 16);
RTC_Date->Week = (uint8_t)((RegTmp & RTC_DATE_WEEK_Msk) >> 24);
}
Void RTC_GetTime(RTC_TimeTypeDef* RTC_TimeStruct)
{
uint32_t RegTmp = 0;
RTC_TimeStruct->H24 = CW_RTC->CR0_f.H24; // 讀CR0是否需要連讀兩次,待硬件檢測
RegTmp = CW_RTC->TIME;
while (RegTmp != CW_RTC->TIME)
{
RegTmp = CW_RTC->TIME; // 連續兩次讀取的內容一致,認為讀取成功
}
RTC_TimeStruct->Hour = (uint8_t)((RegTmp & RTC_TIME_HOUR_Msk) >> 16);
RTC_TimeStruct->Minute = (uint8_t)((RegTmp & RTC_TIME_MINUTE_Msk) >> 8);
RTC_TimeStruct->Second = (uint8_t)(RegTmp & RTC_TIME_SECOND_Msk);
if (RTC_TimeStruct->H24 == RTC_HOUR12)
{
RTC_TimeStruct->AMPM = RTC_TimeStruct->Hour >> 5;
RTC_TimeStruct->Hour &= 0x1f;
}
}
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