第二十章 RTC实时时钟实验

 1.硬件平台：正点原子探索者STM32F407开发板  2.软件平台：MDK5.1  3.固件库版本：V1.4.0
  前面我们介绍了两款液晶模块，这一章我们将介绍STM32F4的内部实时时钟（RTC）。在本章中，我们将使用TFTLCD模块来显示日期和时间，实现一个简单的实时时钟，并可以设置闹铃。另外，本章将顺带向大家介绍BKP的使用。本章分为如下几个部分： 20.1 STM32F4 RTC时钟简介 20.2 硬件设计 20.3 软件设计 20.4 下载验证  

20.1 STM32F4 RTC时钟简介

STM32F4的实时时钟（RTC）相对于STM32F1来说，改进了不少，带了日历功能了，STM32F4的RTC，是一个独立的 BCD 定时器/计数器。RTC 提供一个日历时钟（包含年月日时分秒信息）、两个可编程闹钟（ALARM A和ALARM B）中断，以及一个具有中断功能的周期性可编程唤醒标志。RTC 还包含用于管理低功耗模 式的自动唤醒单元。 两个32位寄存器（TR和DR）包含二进码十进数格式 (BCD) 的秒、分钟、小时（12或24小时制）、星期、日期、月份和年份。此外，还可提供二进制格式的亚秒值。 STM32F4的RTC可以自动将月份的天数补偿为 28、29（闰年）、30 和 31 天。并且还可以进行夏令时 补偿。 RTC模块和时钟配置是在后备区域，即在系统复位或从待机模式唤醒后RTC的设置和时间维持不变，只要后备区域供电正常，那么RTC将可以一直运行。但是在系统复位后，会自动禁止访问后备寄存器和RTC，以防止对后备区域(BKP)的意外写操作。所以在要设置时间之前， 先要取消备份区域（BKP）写保护。 RTC的简化框图，如图20.1.1所示：
图20.1.1 RTC框图        此图可以从STM32F4中文参考手册RTC章节中找到（图222：RTC框图）。本章我们用到RTC时钟和日历，并且用到闹钟功能。接下来简单介绍下STM32F4 RTC时钟的使用。        1，时钟和分频        首先，我们看STM32F4的RTC时钟分频。STM32F4的RTC时钟源（RTCCLK）通过时钟控制器，可以从LSE时钟、LSI时钟以及HSE时钟三者中选择（通过RCC_BDCR寄存器选择）。一般我们选择LSE，即外部32.768Khz晶振作为时钟源(RTCCLK)，而RTC时钟核心，要求提供1Hz的时钟，所以，我们要设置RTC的可编程预分配器。STM32F4的可编程预分配器（RTC_PRER）分为2个部分： 1，  一个通过RTC_PRER寄存器的PREDIV_A位配置的7位异步预分频器。 2，  一个通过RTC_PRER寄存器的PREDIV_S位配置的15位同步预分频器。 图20.1.1中，ck_spre的时钟可由如下计算公式计算： Fck_spre=Frtcclk/[(PREDIV_S+1)*( PREDIV_A+1)] 其中，Fck_spre即可用于更新日历时间等信息。PREDIV_A和PREDIV_S为RTC的异步和同步分频器。且推荐设置7位异步预分频器（PREDIV_A）的值较大，以最大程度降低功耗。要设置为32768分频，我们只需要设置：PREDIV_A=0X7F，即128分频；PREDIV_S=0XFF，即256分频，即可得到1Hz的Fck_spre。 另外，图20.1.1中，ck_apre可作为RTC亚秒递减计数器（RTC_SSR）的时钟，Fck_apre的计算公式如下： Fck_apre=Frtcclk/( PREDIV_A+1)        当RTC_SSR寄存器递减到0的时候，会使用PREDIV_S的值重新装载PREDIV_S。而PREDIV_S一般为255，这样，我们得到亚秒时间的精度是：1/256秒，即3.9ms左右，有了这个亚秒寄存器RTC_SSR，就可以得到更加精确的时间数据。        2，日历时间（RTC_TR）和日期（RTC_DR）寄存器 STM32F4的RTC日历时间（RTC_TR）和日期（RTC_DR）寄存器，用于存储时间和日期（也可以用于设置时间和日期），可以通过与 PCLK1（APB1 时钟）同步的影子寄存器来访问，这些时间和日期寄存器也可以直接访问，这样可避免等待同步的持续时间。 每隔2个RTCCLK周期，当前日历值便会复制到影子寄存器，并置位RTC_ISR寄存器的RSF位。我们可以读取RTC_TR和RTC_DR来得到当前时间和日期信息，不过需要注意的是：时间和日期都是以BCD码的格式存储的，读出来要转换一下，才可以得到十进制的数据。        3，可编程闹钟 STM32F4提供两个可编程闹钟：闹钟A（ALARM_A）和闹钟B（ALARM_B）。通过RTC_CR寄存器的ALRAE和ALRBE位置1来使能可编程闹钟功能。当日历的亚秒、秒、分、小时、日期分别与闹钟寄存器RTC_ALRMASSR/RTC_ALRMAR和RTC_ALRMBSSR/RTC_ALRMBR中的值匹配时，则可以产生闹钟（需要适当配置）。本章我们将利用闹钟A产生闹铃，即设置RTC_ALRMASSR和RTC_ALRMAR即可。        4，周期性自动唤醒 STM32F4的RTC不带秒钟中断了，但是多了一个周期性自动唤醒功能。周期性唤醒功能，由一个16位可编程自动重载递减计数器（RTC_WUTR）生成，可用于周期性中断/唤醒。 我们可以通过RTC_CR寄存器中的WUTE位设置使能此唤醒功能。 唤醒定时器的时钟输入可以是：2、4、8或16分频的RTC时钟(RTCCLK)，也可以是ck_spre时钟（一般为1Hz）。 当选择RTCCLK(假定LSE是：32.768 kHz)作为输入时钟时，可配置的唤醒中断周期介于 122us（因为RTCCLK/2时，RTC_WUTR不能设置为0）和32 s之间，分辨率最低为：61us。 当选择ck_spre（1Hz）作为输入时钟时，可得到的唤醒时间为 1s到36h左右，分辨率为1 秒。并且这个1s~36h的可编程时间范围分为两部分： 当WUCKSEL[2:1]=10时为：1s到18h。 当WUCKSEL[2:1]=11时约为：18h到36h。 在后一种情况下，会将2^16添加到16位计数器当前值（即扩展到17位，相当于最高位用WUCKSEL [1]代替）。 初始化完成后，定时器开始递减计数。在低功耗模式下使能唤醒功能时，递减计数保持有效。此外，当计数器计数到0时，RTC_ISR寄存器的WUTF标志会置1，并且唤醒寄存器会使用其重载值（RTC_WUTR寄存器值）动重载，之后必须用软件清零WUTF标志。 通过将 RTC_CR寄存器中的WUTIE位置1来使能周期性唤醒中断时，可以使STM32F4退出低功耗模式。系统复位以及低功耗模式（睡眠、停机和待机）对唤醒定时器没有任何影响，它仍然可以正常工作，故唤醒定时器，可以用于周期性唤醒STM32F4。 接下来，我们看看本章我们要用到的RTC部分寄存器，首先是RTC时间寄存器：RTC_TR，该寄存器各位描述如图20.1.2所示： 图20.1.2 RTC_TR寄存器各位描述 这个寄存器比较简单，注意数据保存是BCD格式的，读取之后需要稍加转换，才是十进制的时分秒等数据，在初始化模式下，对该寄存器进行写操作，可以设置时间。 然后看RTC日期寄存器：RTC_DR，该寄存器各位描述如图20.1.3所示： 图20.1.3 RTC_DR寄存器各位描述 同样，该寄存器的的数据采用BCD码格式（如不熟悉BCD，百度即可），其他的就比较简单了。同样，在初始化模式下，对该寄存器进行写操作，可以设置日期。 接下来，看RTC亚秒寄存器：RTC_SSR，该寄存器各位描述如图：20.1.4所示： 图20.1.4 RTC_SSR寄存器各位描述        该寄存器可用于获取更加精确的RTC时间。不过，在本章没有用到，如果需要精确时间的地方，大家可以使用该寄存器。        接下来看RTC控制寄存器：RTC_CR，该寄存器各位描述如图20.1.5所示： 图20.1.5 RTC_CR寄存器各位描述        该寄存器我们不详细介绍每个位了，重点介绍几个要用到的：WUTIE，ALRAIE是唤醒定时器中断和闹钟A中断使能位，本章要用到，设置为1即可。WUTE和ALRAE，则是唤醒定时器和闹钟A定时器使能位，同样设置为1，开启。FMT为小时格式选择位，我们设置为0，选择24小时制。最后WUCKSEL[2:0]，用于唤醒时钟选择，这个前面已经有介绍了，我们这里就不多说了，RTC_CR寄存器的详细介绍，请看《STM32F4xx中文参考手册》第23.6.3节。        接下来看RTC初始化和状态寄存器：RTC_ISR，该寄存器各位描述如图20.1.6所示： 图20.1.6 RTC_ISR寄存器各位描述        该寄存器中，WUTF、ALRBF和ALRAF，分别是唤醒定时器闹钟B和闹钟A的中断标志位，当对应事件产生时，这些标志位被置1，如果设置了中断，则会进入中断服务函数，这些位通过软件写0清除；INIT为初始化模式控制位，要初始化RTC时，必须先设置INIT=1；INITF为初始化标志位，当设置INIT为1以后，要等待INITF为1，才可以更新时间、日期和预分频寄存器等；RSF位为寄存器同步标志，仅在该位为1时，表示日历影子寄存器已同步，可以正确读取RTC_TR/RTC_TR寄存器的值了；WUTWF、ALRBWF和ALRAWF分别是唤醒定时器、闹钟B和闹钟A的写标志，只有在这些位为1的时候，才可以更新对应的内容，比如：要设置闹钟A的ALRMAR和ALRMASSR，则必须先等待ALRAWF为1，才可以设置。        接下来看RTC预分频寄存器：RTC_PRER，该寄存器各位描述如图20.1.7所示： 图20.1.7 RTC_PRER寄存器各位描述        该寄存器用于RTC的分频，我们在之前也有讲过，这里就不多说了。该寄存器的配置，必须在初始化模式（INITF=1）下，才可以进行。        接下来看RTC唤醒定时器寄存器：RTC_WUTR，该寄存器各位描述如图20.1.8所示： 图20.1.8 RTC_WUTR寄存器各位描述        该寄存器用于设置自动唤醒重装载值，可用于设置唤醒周期。该寄存器的配置，必须等待RTC_ISR的WUTWF为1才可以进行。        接下来看RTC闹钟A器寄存器：RTC_ALRMAR，该寄存器各位描述如图20.1.9所示：          图20.1.9 RTC_ALRMAR寄存器各位描述 该寄存器用于设置闹铃A，当WDSEL选择1时，使用星期制闹铃，本章我们选择星期制闹铃。该寄存器的配置，必须等待RTC_ISR的ALRAWF为1才可以进行。另外，还有RTC_ALRMASSR寄存器，该寄存器我们这里就不再介绍了，大家参考《STM32F4xx中文数据手册》第23.6.19节。        接下来看RTC写保护寄存器：RTC_WPR，该寄存器比较简单，低八位有效。上电后，所有RTC寄存器都受到写保护（RTC_ISR[13:8]、RTC_TAFCR和RTC_BKPxR除外），必须依次写入：0XCA、0X53两关键字到RTC_WPR寄存器，才可以解锁。写一个错误的关键字将再次激活RTC的寄存器写保护。  接下来，我们介绍下RTC备份寄存器：RTC_BKPxR，该寄存器组总共有20个，每个寄存器是32位的，可以存储80个字节的用户数据，这些寄存器在备份域中实现，可在VDD电源关闭时通过VBAT保持上电状态。备份寄存器不会在系统复位或电源复位时复位，也不会在MCU从待机模式唤醒时复位。 复位后，对RTC和RTC备份寄存器的写访问被禁止，执行以下操作可以使能对RTC及RTC备份寄存器的写访问： 1）通过设置寄存器RCC_APB1ENR的PWREN位来打开电源接口时钟 2）电源控制寄存器(PWR_CR)的DBP位来使能对RTC及RTC备份寄存器的访问。    我们可以用BKP来存储一些重要的数据，相当于一个EEPROM，不过这个EEPROM并不是真正的EEPROM，而是需要电池来维持它的数据。 最后，我们还要介绍一下备份区域控制寄存器RCC_BDCR。该寄存器的个位描述如图20.1.10所示： 图20.1.10 RCC_ BDCR寄存器各位描述 RTC的时钟源选择及使能设置都是通过这个寄存器来实现的，所以我们在RTC操作之前先要通过这个寄存器选择RTC的时钟源，然后才能开始其他的操作。 RTC寄存器介绍就给大家介绍到这里了，我们下面来看看要经过哪几个步骤的配置才能使RTC正常工作。接下来我们来看看通过库函数配置RTC一般配置步骤。RTC相关的库函数文件为stm32f4xx_rtc.c以及头文件stm32f4xx_rtc.h中： 1）使能电源时钟，并使能RTC及RTC后备寄存器写访问。 前面已经介绍了，我们要访问RTC和RTC备份区域就必须先使能电源时钟，然后使能RTC即后备区域访问。电源时钟使能，通过RCC_APB1ENR寄存器来设置；RTC及RTC备份寄存器的写访问，通过PWR_CR寄存器的DBP位设置。库函数设置方法为： RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能PWR时钟 PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);   //使能后备寄存器访问 2）开启外部低速振荡器，选择RTC时钟，并使能。 这个步骤，只需要在RTC初始化的时候执行一次即可，不需要每次上电都执行，这些操作都是通过RCC_BDCR寄存器来实现的。 开启LSE的库函数为： RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//LSE 开启  同时，选择RTC时钟源以及使能时钟函数为： RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);   //设选择LSE作为RTC时钟    RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);    //使能RTC时钟 3）初始化RTC，设置RTC的分频，以及配置RTC参数。 在库函数中，初始化RTC是通过函数RTC_Init实现的： ErrorStatus RTC_Init(RTC_InitTypeDef* RTC_InitStruct); 同样按照以前的方式，我们来看看RTC初始化参数结构体RTC_InitTypeDef定义： typedef struct {   uint32_t RTC_HourFormat;    uint32_t RTC_AsynchPrediv;   uint32_t RTC_SynchPrediv;  }RTC_InitTypeDef; 结构体一共只有三个成员变量，我们逐一来看看： 参数RTC_HourFormat 用来设置RTC的时间格式，也就是我们前面寄存器讲解的设置CR寄存器的FMT位。如果设置为24小时格式参数值可选择RTC_HourFormat_24，12小时格式，参数值可以选择RTC_HourFormat_24。 参数RTC_AsynchPrediv用来设置RTC的异步预分频系数，也就是设置RTC_PRER寄存器的PREDIV_A相关位。同时，因为异步预分频系数是7位，所以最大值为0x7F，不能超过这个值。 参数RTC_SynchPrediv用来设置RTC的同步预分频系数，也就是设置RTC_PRER寄存器的PREDIV_S相关位。同时，因为同步预分频系数也是15位，所以最大值为0x7FFF，不能超过这个值。 最后关于RTC_Init函数我们还要指出，在设置RTC相关参数之前，会先取消RTC写保护，这个操作通过向寄存器RTC_WPR写入0XCA和0X53两个数据实现。所以RTC_Init函数体开头会有下面两行代码用来取消RTC写保护：   RTC->WPR = 0xCA;   RTC->WPR = 0x53; 在取消写保护之后，我们要对RTC_PRER、RTC_TR和RTC_DR等寄存器的写操作，必须先进入RTC初始化模式，才可以进行，库函数中进入初始化模式的函数为： ErrorStatus RTC_EnterInitMode(void); 进入初始化模式之后，RTC_init函数才去设置RTC->CR以及RTC->RER寄存器的值。在设置完值之后，我们还要退出初始化模式，函数为： void RTC_ExitInitMode(void) 最后再开启RTC写保护，往RTC_WPR寄存器写入值0xFF即可。 4）设置RTC的时间。 库函数中，设置RTC时间的函数为： ErrorStatus RTC_SetTime(uint32_t RTC_Format, RTC_TimeTypeDef* RTC_TimeStruct); 实际上，根据我们前面寄存器的讲解，RTC_SetTime函数是用来设置时间寄存器RTC_TR的相关位的值。 RTC_SetTime函数的第一个参数RTC_Format,用来设置输入的时间格式为BIN格式还是BCD格式，可选值为RTC_Format_BIN和RTC_Format_BCD。因为RTC_DR的数据必须是BCD格式，所以如果您设置为RTC_Format_BIN，那么在函数体内部会调用函数RTC_ByteToBcd2将参数转换为BCD格式。这里还是比较好理解的。 我们接下来看看第二个初始化参数结构体RTC_TimeTypeDef的定义： typedef struct {   uint8_t RTC_Hours;   uint8_t RTC_Minutes;   uint8_t RTC_Seconds;    uint8_t RTC_H12;   }RTC_TimeTypeDef; 这四个的参数真的就比较好理解了，分别用来设置RTC时间参数的小时，分钟，秒钟，以及AM/PM符号，大家参考前面讲解的RTC_TR的位描述即可。 5）设置RTC的日期。 设置RTC的日期函数为： ErrorStatus RTC_SetDate(uint32_t RTC_Format, RTC_DateTypeDef* RTC_DateStruct); 实际上，根据我们前面寄存器的讲解，RTC_SetDate设置日期函数是用来设置日期寄存器RTC_DR的相关位的值。 第一个参数RTC_Format,跟函数RTC_SetTime的第一个入口参数是一样的，用来设置输入日期格式。 接下来我们看看第二个日期初始化参数结构体RTC_DateTypeDef的定义： typedef struct {   uint8_t RTC_WeekDay;   uint8_t RTC_Month;   uint8_t RTC_Date;    uint8_t RTC_Year; }RTC_DateTypeDef; 这四个参数也很好理解，分别用来设置日期的星期几，月份，日期，年份。这个大家可以参考我们前面讲解的RTC_DR寄存器的位描述来理解。 1） 获取RTC当前日期和时间。   获取当前RTC时间的函数为： void RTC_GetTime(uint32_t RTC_Format, RTC_TimeTypeDef* RTC_TimeStruct); 获取当前RTC日期的函数为： void RTC_GetDate(uint32_t RTC_Format, RTC_DateTypeDef* RTC_DateStruct); 这两个函数非常简单，实际就是读取RTC_TR寄存器和RTC_DR寄存器的时间和日期的值，然后将值存放到相应的结构体中。 通过以上6个步骤，我们就完成了对RTC的配置，RTC即可正常工作，而且这些操作不是每次上电都必须执行的，可以视情况而定。当然，我们还需要设置时间、日期、唤醒中断、闹钟等，这些将在后面介绍。

20.2 硬件设计

本实验用到的硬件资源有： 1）  指示灯DS0 2）  串口 3）  TFTLCD模块 4）  RTC 前面3个都介绍过了，而RTC属于STM32F4内部资源，其配置也是通过软件设置好就可以了。不过RTC不能断电，否则数据就丢失了，我们如果想让时间在断电后还可以继续走，那么必须确保开发板的电池有电（ALIENTEK探索者STM32F4开发板标配是有电池的）。

20.3 软件设计

打开本章实验工程可以看到，我们先在FWLIB下面引入了RTC支持的库函数文件stm32f4xx_rtc.c。然后我们在HARDWARE文件夹下新建了一个rtc.c的文件和rtc.h的头文件，同时将这两个文件引入我们的工程HARDWARE分组下。 由于篇幅所限，rtc.c中的代码，我们不全部贴出了，这里针对几个重要的函数，进行简要说明，首先是My_RTC_Init，其代码如下：    u8 My_RTC_Init(void) {        RTC_InitTypeDef RTC_InitStructure;        u16 retry=0X1FFF;     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);//使能PWR时钟        PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);   //使能后备寄存器访问        if(RTC_ReadBackupRegister(RTC_BKP_DR0)!=0x5050)//是否第一次配置?        {               RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);//LSE 开启                  while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET)       //检查指定的RCC标志位设置与否,等待低速晶振就绪               {   retry++;                      delay_ms(10);               }               if(retry==0)return 1;             //LSE 开启失败.                                    RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);   //选择LSE作为RTC时钟                  RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);    //使能RTC时钟           RTC_InitStructure.RTC_AsynchPrediv = 0x7F;//RTC异步分频系数(1~0X7F)         RTC_InitStructure.RTC_SynchPrediv  = 0xFF;//RTC同步分频系数(0~7FFF)         RTC_InitStructure.RTC_HourFormat   = RTC_HourFormat_24;//24小时格式         RTC_Init(&RTC_InitStructure);//初始化RTC参数                 RTC_Set_Time(23,59,56,RTC_H12_AM);   //设置时间               RTC_Set_Date(14,5,5,1);      //设置日期               RTC_WriteBackupRegister(RTC_BKP_DR0,0x5050); //标记已经初始化过了        }        return 0; } 该函数用来初始化RTC配置以及日期和时钟，但是只在第一次的时候设置时间，以后如果重新上电/复位都不会再进行时间设置了（前提是备份电池有电）。在第一次配置的时候，我们是按照上面介绍的RTC初始化步骤来做的，这里就不在多说了。 这里设置时间和日期，分别是通过RTC_Set_Time和RTC_Set_Date函数来实现的，这两个函数实际就是调用库函数里面的RTC_SetTime函数和RTC_SetDate函数来实现，这里我们之所以要写两个这样的函数，目的是为了我们的USMART来调用，方便直接通过USMART来设置时间和日期。 这里默认将时间设置为14年5月5日星期1，23点59分56秒。在设置好时间之后，我们调用函数RTC_WriteBackupRegister向RTC的BKR寄存器（地址0）写入标志字0X5050，用于标记时间已经被设置了。这样，再次发生复位的时候，该函数通过调用函数RTC_ReadBackupRegister判断RTC对应BKR地址的值，来决定是不是需要重新设置时间，如果不需要设置，则跳过时间设置，这样不会重复设置时间，使得我们设置的时间不会因复位或者断电而丢失。 这里我们来看看读备份区域和写备份区域寄存器的两个函数为： uint32_t RTC_ReadBackupRegister(uint32_t RTC_BKP_DR); void RTC_WriteBackupRegister(uint32_t RTC_BKP_DR, uint32_t Data); 这两个函数的使用方法就非常简单，分别用来读和写BKR寄存器的值。这里我们只是略微点到为止。 接着，我们介绍一下RTC_Set_AlarmA函数，该函数代码如下： //设置闹钟时间(按星期闹铃,24小时制) //week:星期几(1~7) @ref  RTC_Alarm_Definitions //hour,min,sec:小时,分钟,秒钟 void RTC_Set_AlarmA(u8 week,u8 hour,u8 min,u8 sec) {        EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;        RTC_AlarmTypeDef RTC_AlarmTypeInitStructure;        RTC_TimeTypeDef RTC_TimeTypeInitStructure;               RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A,DISABLE);//关闭闹钟A            RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Hours=hour;//小时        RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Minutes=min;//分钟        RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_Seconds=sec;//秒        RTC_TimeTypeInitStructure.RTC_H12=RTC_H12_AM;          RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmDateWeekDay=week;//星期        RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmDateWeekDaySel =RTC_AlarmDateWeekDaySel_WeekDay;//按星期闹        RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmMask=RTC_AlarmMask_None; //精确匹配星期，时分秒        RTC_AlarmTypeInitStructure.RTC_AlarmTime=RTC_TimeTypeInitStructure;     RTC_SetAlarm(RTC_Format_BIN,RTC_Alarm_A,&RTC_AlarmTypeInitStructure);          RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALRA);//清除RTC闹钟A的标志     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);//清除LINE17上的中断标志位        RTC_ITConfig(RTC_IT_ALRA,ENABLE);//开启闹钟A中断        RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A,ENABLE);//开启闹钟A               EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line17;//LINE17     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //上升沿触发     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//使能LINE17     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置          NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_Alarm_IRQn;     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;//抢占优先级1     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//响应优先级2     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置 }        该函数用于设置闹钟A，也就是设置ALRMAR和ALRMASSR寄存器的值，来设置闹钟时间，这里库函数中用来设置闹钟的函数为： void RTC_SetAlarm(uint32_t RTC_Format, uint32_t RTC_Alarm, RTC_AlarmTypeDef* RTC_AlarmStruct);        第一个参数RTC_Format用来设置格式，这里前面我们讲解过，就不做过多讲解。 第二个参数RTC_Alarm用来设置是闹钟A还是闹钟B，我们使用的是闹钟A，所以值为RTC_Alarm_A。 第三个参数就是我们用来设置闹钟参数的结构体指针。接下来我们看看RTC_AlarmTypeDef结构体的定义： typedef struct {   RTC_TimeTypeDef RTC_AlarmTime;   uint32_t RTC_AlarmMask;     uint32_t RTC_AlarmDateWeekDaySel;   uint8_t RTC_AlarmDateWeekDay; }RTC_AlarmTypeDef;        结构体的第一个成员变量为RTC_TimeTypeDef类型的成员变量RTC_AlarmTime，这个是用来设置闹钟时间的，RTC_TimeTypeDef结构体成员变量的含义我们在之前已经讲解，这里我们就不做过多讲解。        第二个参数RTC_AlarmMask，使用来设置闹钟时间掩码，也就是在我们第一个参数设置的时间中（包括后面参数RTC_AlarmDateWeekDay设置的星期几/哪一天），哪些是无关的。 比如我们设置闹钟时间为每天的10点10分10秒，那么我们可以选择值RTC_AlarmMask_DateWeekDay，也就是我们不关心是星期几/每月哪一天。这里我们选择为RTC_AlarmMask_None，也就是精确匹配时间，所有的时分秒以及星期几/(或者每月哪一天)都要精确匹配。        第三个参数RTC_AlarmDateWeekDaySel，用来选择是闹钟是按日期还是按星期。比如我们选择RTC_AlarmDateWeekDaySel_WeekDay那么闹钟就是按星期。如果我们选择RTC_AlarmDateWeekDaySel_Date那么闹钟就是按日期。这与后面第四个参数是有关联的，我们在后面第四个参数讲解。        第四个参数RTC_AlarmDateWeekDay用来设置闹钟的日期或者星期几。比如我们第三个参数RTC_AlarmDateWeekDaySel设置了值为RTC_AlarmDateWeekDaySel_WeekDay,也就是按星期，那么参数RTC_AlarmDateWeekDay的取值范围就为星期一~星期天，也就是RTC_Weekday_Monday~RTC_Weekday_Sunday。如果第三个参数RTC_AlarmDateWeekDaySel设置值为RTC_AlarmDateWeekDaySel_Date，那么它的取值范围就为日期值，0~31。 调用函数RTC_SetAlarm设置闹钟A的参数之后，最后，开启闹钟A中断（连接在外部中断线17），并设置中断分组。当RTC的时间和闹钟A设置的时间完全匹配时，将产生闹钟中断。 接着，我们介绍一下RTC_Set_WakeUp函数，该函数代码如下： //周期性唤醒定时器设置 //wksel: @ref RTC_Wakeup_Timer_Definitions //cnt:自动重装载值.减到0,产生中断. void RTC_Set_WakeUp(u32 wksel,u16 cnt) {        EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;        RTC_WakeUpCmd(DISABLE);//关闭WAKE UP        RTC_WakeUpClockConfig(wksel);//唤醒时钟选择        RTC_SetWakeUpCounter(cnt);//设置WAKE UP自动重装载寄存器        RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_WUT); //清除RTC WAKE UP的标志     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line22);//清除LINE22上的中断标志位        RTC_ITConfig(RTC_IT_WUT,ENABLE);//开启WAKE UP 定时器中断        RTC_WakeUpCmd( ENABLE);//开启WAKE UP 定时器               EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line22;//LINE22     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //上升沿触发     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//使能LINE22     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置          NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_WKUP_IRQn;     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;//抢占优先级1     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//响应优先级2     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置 } 该函数用于设置RTC周期性唤醒定时器，步骤同RTC_Set_AlarmA级别一样，只是周期性唤醒中断，连接在外部中断线22。 有了中断设置函数，就必定有中断服务函数，接下来看这两个中断的中断服务函数，代码如下： //RTC闹钟中断服务函数 void RTC_Alarm_IRQHandler(void) {           if(RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_ALRAF)==SET)//ALARM A中断?        {   RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_ALRAF);//清除中断标志               printf("ALARM A! ");        }          EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line17);    //清除中断线17的中断标志                      }   //RTC WAKE UP中断服务函数 void RTC_WKUP_IRQHandler(void) {           if(RTC_GetFlagStatus(RTC_FLAG_WUTF)==SET)//WK_UP中断?        {               RTC_ClearFlag(RTC_FLAG_WUTF);  //清除中断标志               LED1=!LED1;        }          EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line22);//清除中断线22的中断标志                                                    } 其中，RTC_Alarm_IRQHandler函数用于闹钟中断，该函数先判断中断类型，然后执行对应操作，每当闹钟A闹铃时，会从串口打印一个：ALARM A!的字符串。RTC_WKUP_IRQHandler函数用于RTC自动唤醒定时器中断，先判断中断类型，然后对LED1取反操作，可以通过观察LED1的状态来查看RTC自动唤醒中断的情况。 rtc.c的其他程序，这里就不再介绍了，请大家直接看光盘的源码。rtc.h头文件中主要是一些函数声明，我们就不多说了，有些函数在这里没有介绍，请大家参考本例程源码。 最后我们看看main函数源码如下： int main(void) {          RTC_TimeTypeDef RTC_TimeStruct;        RTC_DateTypeDef RTC_DateStruct;          u8 tbuf[40];        u8 t=0;        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2        delay_init(168);  //初始化延时函数        uart_init(115200);         //初始化串口波特率为115200        usmart_dev.init(84);             //初始化USMART        LED_Init();                                //初始化LED       LCD_Init();                                //初始化LCD        My_RTC_Init();                               //初始化RTC          RTC_Set_WakeUp(RTC_WakeUpClock_CK_SPRE_16bits,0);//WAKE UP每秒一次中          POINT_COLOR=RED;        LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4");              LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"RTC TEST");             LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");        LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2014/5/5");             while(1)        {                          t++;               if((t%10)==0) //每100ms更新一次显示数据               {                      RTC_GetTime(RTC_Format_BIN,&RTC_TimeStruct);               sprintf((char*)tbuf,"Time:%02d:%02d:%02d",RTC_TimeStruct.RTC_Hours, RTC_TimeStruct.RTC_Minutes,RTC_TimeStruct.RTC_Seconds);                      LCD_ShowString(30,140,210,16,16,tbuf);                        RTC_GetDate(RTC_Format_BIN, &RTC_DateStruct);                                        sprintf((char*)tbuf,"Date:20%02d-%02d-%02d",RTC_DateStruct.RTC_Year, RTC_DateStruct.RTC_Month,RTC_DateStruct.RTC_Date);                      LCD_ShowString(30,160,210,16,16,tbuf);                        sprintf((char*)tbuf,"Week:%d",RTC_DateStruct.RTC_WeekDay);                      LCD_ShowString(30,180,210,16,16,tbuf);               }               if((t%20)==0)LED0=!LED0;       //每200ms,翻转一次LED0               delay_ms(10);        }     } 这部分代码，也比较简单，注意，我们通过 RTC_Set_WakeUp(RTC_WakeUpClock_CK_SPRE_16bits,0);设置RTC周期性自动唤醒周期为1秒钟，类似于STM32F1的秒钟中断。然后，在main函数不断的读取RTC的时间和日期（每100ms一次），并显示在LCD上面。  为了方便设置时间，我们在usmart_config.c里面，修改usmart_nametab如下： struct _m_usmart_nametab usmart_nametab[]= { #if USMART_USE_WRFUNS==1      //如果使能了读写操作        (void*)read_addr,"u32 read_addr(u32 addr)",        (void*)write_addr,"void write_addr(u32 addr,u32 val)",     #endif                       (void*)RTC_Set_Time,"u8 RTC_Set_Time(u8 hour,u8 min,u8 sec,u8 ampm)",                             (void*)RTC_Set_Date,"u8 RTC_Set_Date(u8 year,u8 month,u8 date,u8 week)",                           (void*)RTC_Set_AlarmA,"void RTC_Set_AlarmA(u8 week,u8 hour,u8 min,u8 sec)",                   (void*)RTC_Set_WakeUp,"void RTC_Set_WakeUp(u8 wksel,u16 cnt)",                       }; 将RTC的一些相关函数加入了usmart，这样通过串口就可以直接设置RTC时间、日期、闹钟A、周期性唤醒和备份寄存器读写等操作。 至此，RTC实时时钟的软件设计就完成了，接下来就让我们来检验一下，我们的程序是否正确了。

20.4 下载验证

将程序下载到探索者STM32F4开发板后，可以看到DS0不停的闪烁，提示程序已经在运行了。同时可以看到TFTLCD模块开始显示时间，实际显示效果如图20.4.1所示： 图20.4.1 RTC实验测试图 如果时间和日期不正确，可以利用上一章介绍的usmart工具，通过串口来设置，并且可以设置闹钟时间等，如图20.4.2所示： 图20.4.2 通过USMART设置时间和日期并测试闹钟A 可以看到，设置闹钟A后，串口返回了ALARM A!字符串，说明我们的闹钟A代码正常运行了！          实验详细手册和源码下载地址：http://www.openedv.com/posts/list/41586.htm  正点原子探索者STM32F407开发板购买地址：http://item.taobao.com/item.htm?id=41855882779