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蓝桥杯嵌入式学习笔记(9):RTC程序设计

作者：笔触狂放9 | 2024-04-05 21:58:04

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蓝桥杯嵌入式学习笔记(9):RTC程序设计

目录

前言

1. RTC介绍

2. 使用CubeMx进行源工程配置

3. 代码编程

3.1 准备工作

3.2 进行bsp_rtc.h编写

3.3 进行bsp_rtc.c编写 

3.4 main.c编写

3.4.1 头文件引用

3.4.2 变量声明 

3.4.3 子函数声明

3.4.4 函数实现

3.4.5 main函数编写

4. 代码实验

5. 总结 

前言

因本人备赛蓝桥杯嵌入式省赛，故编写此学习笔记进行学习上的记录。

上文我们实现了TIM程序设计，本文我们进行RTC程序设计

1. RTC介绍

RTC是一个独立的定时器，RTC模块拥有一个连续计数的计数器，在相应的软件配置下，可以提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置当前时间和日期 RTC还包含用于管理低功耗模式的自动唤醒单元。

从STM32G4系列微控制器参考手册的时钟树图可以看出，RTCCLK 时钟源可以是 HSE/32、LSE 或 LSI 时钟。

​

LSE 时钟位于 RTC 域中，而 HSE 和 LSI 时钟则不在 RTC 域中。

  • 如果选择 LSE 作为 RTC 时钟：

        即使 VDD 电源关闭，RTC 仍可继续工作，前提是VBAT电源得到维持。

  • 如果选择LSI作为RTC时钟：

        如果 VDD 电源断电，则无法保证 RTC 状态。

  • 如果将除以预分频器的 HSE 时钟用作 RTC 时钟：

        如果 VDD 电源断电或内部电压调节器已关闭电源（从 VCORE 域断开电源）。

当RTC时钟为LSE或LSI时，RTC在系统下保持时钟和功能重置。

2. 使用CubeMx进行源工程配置

-【Pinout&Configuration】

-【Timers】

-【RTC】

         -【Mode】

                -【Activate Clock Source】和【Activate Calendar】

-在【Clock Configuration】配置RTC时钟源为HSE_RTC,时钟源频率为750KHz。

RTC时钟频率 = RTC时钟源 / ((Asynchronous Predivider value + 1) * (Synchronous Predivider value + 1)) 

         -【Parameter Settings】

                 -【Asynchronous Predivider Value】设置为124

                -【Synchronous Predivider value 】设置为5999。

这样，RTC时钟频率就为1Hz。

​

配置完成后，我们去生成源文件。

3. 代码编程

3.1 准备工作

接下来我们在Test_Project工程里的Src文件夹创建BSP\RTC\bsp_rtc.c，同理，在Inc文件夹创建BSP\RTC\bsp_rtcm.h。这就是我们后面要编写的中间层代码文件。

打开Test_Project工程，进行文件Group的添加

在bsp_rtc.c中添加依赖文件

#include "RTC/bsp_rtc.h"

随后进行编译。

添加stm32g4xx_hal_rtc.c和stm32g4xx_hal_rtc_ex.c驱动文件

在stm32g4xx_hal_conf.h中去掉#define HAL_RTC_MODULE_ENABLED 的注释。 

#define HAL_RTC_MODULE_ENABLED

3.2 进行bsp_rtc.h编写

通过Source工程生成的tim模块进行剪裁修改，h文件如下

  1. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
  2. #include "main.h"
  3.  
  4. /* USER CODE BEGIN Includes */
  5.  
  6. /* USER CODE END Includes */
  7.  
  8. extern RTC_HandleTypeDef hrtc;
  9.  
  10.  
  11. void RTC_Init(void);

3.3 进行bsp_rtc.c编写 

通过Source工程生成的tim模块进行剪裁修改，c文件如下

  1. #include "RTC/bsp_rtc.h"
  2.  
  3.  
  4. RTC_HandleTypeDef hrtc;
  5.  
  6.  
  7. void RTC_Init(void)
  8. {
  9.   RTC_TimeTypeDef sTime = {0};
  10.   RTC_DateTypeDef sDate = {0};
  11.  
  12.   /** Initialize RTC Only
  13.   */
  14.   hrtc.Instance = RTC;
  15.   hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24;
  16.   hrtc.Init.AsynchPrediv = 125;
  17.   hrtc.Init.SynchPrediv = 6000;
  18.   hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE;
  19.   hrtc.Init.OutPutRemap = RTC_OUTPUT_REMAP_NONE;
  20.   hrtc.Init.OutPutPolarity = RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH;
  21.   hrtc.Init.OutPutType = RTC_OUTPUT_TYPE_OPENDRAIN;
  22.   hrtc.Init.OutPutPullUp = RTC_OUTPUT_PULLUP_NONE;
  23.   if (HAL_RTC_Init(&hrtc) != HAL_OK)
  24.   {
  25.     Error_Handler();
  26.   }
  27.  
  28.   /** Initialize RTC and set the Time and Date
  29.   */
  30.   sTime.Hours = 0;
  31.   sTime.Minutes = 0;
  32.   sTime.Seconds = 0;
  33.   sTime.SubSeconds = 0;
  34.   sTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
  35.   sTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
  36.   if (HAL_RTC_SetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK)
  37.   {
  38.     Error_Handler();
  39.   }
  40.   sDate.WeekDay = RTC_WEEKDAY_MONDAY;
  41.   sDate.Month = RTC_MONTH_JANUARY;
  42.   sDate.Date = 1;
  43.   sDate.Year = 0;
  44.  
  45.   if (HAL_RTC_SetDate(&hrtc, &sDate, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK)
  46.   {
  47.     Error_Handler();
  48.   }
  49.  
  50. }
  51.  
  52. void HAL_RTC_MspInit(RTC_HandleTypeDef* rtcHandle)
  53. {
  54.  
  55.   if(rtcHandle->Instance==RTC)
  56.   {
  57.     /* RTC clock enable */
  58.     __HAL_RCC_RTC_ENABLE();
  59.   }
  60. }
  61.  
  62. void HAL_RTC_MspDeInit(RTC_HandleTypeDef* rtcHandle)
  63. {
  64.  
  65.   if(rtcHandle->Instance==RTC)
  66.   {
  67.     /* Peripheral clock disable */
  68.     __HAL_RCC_RTC_DISABLE();
  69.   }
  70. }

3.4 main.c编写

3.4.1 头文件引用

  1. #include "main.h"
  2. #include "LCD\bsp_lcd.h"
  3. #include "RTC\bsp_rtc.h"

3.4.2 变量声明 

  1. //变量声明
  2. __IO uint32_t uwTick_Lcd_Set_Point;//LCD减速
  3.  
  4. //*LCD显示专用变量
  5. unsigned char Lcd_Disp_String[22];
  6.  
  7. //RTC相关变量
  8. RTC_TimeTypeDef H_M_S_Time;
  9. RTC_DateTypeDef Y_M_D_Date;

3.4.3 子函数声明

  1. //***子函数声明区
  2. void SystemClock_Config(void);
  3. void Lcd_Proc(void);

3.4.4 函数实现

3.4.4.1 时钟函数定义

  1. void SystemClock_Config(void)
  2. {
  3.   RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  4.   RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
  5.   RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
  6.  
  7.   /** Configure the main internal regulator output voltage
  8.   */
  9.   HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);
  10.   /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  11.   * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  12.   */
  13.   RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  14.   RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  15.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  16.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  17.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = RCC_PLLM_DIV3;
  18.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 20;
  19.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  20.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2;
  21.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2;
  22.   if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  23.   {
  24.     Error_Handler();
  25.   }
  26.   /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  27.   */
  28.   RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
  29.                               |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  30.   RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  31.   RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  32.   RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  33.   RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  34.  
  35.   if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  36.   {
  37.     Error_Handler();
  38.   }
  39.   /** Initializes the peripherals clocks
  40.   */
  41.   PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC|RCC_PERIPHCLK_USART1
  42.                               |RCC_PERIPHCLK_ADC12;
  43.   PeriphClkInit.Usart1ClockSelection = RCC_USART1CLKSOURCE_PCLK2;
  44.   PeriphClkInit.Adc12ClockSelection = RCC_ADC12CLKSOURCE_PLL;
  45.   PeriphClkInit.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_HSE_DIV32;
  46.  
  47.   if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
  48.   {
  49.     Error_Handler();
  50.   }
  51. }

3.4.4.2 LCD函数实现

  1. void Lcd_Proc(void)
  2. {
  3. 	if((uwTick - uwTick_Lcd_Set_Point)<200)
  4. 		return;
  5. 	uwTick_Lcd_Set_Point = uwTick;
  6. 		//RTC内容显示
  7. 	HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&H_M_S_Time,RTC_FORMAT_BIN);
  8. 	HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&Y_M_D_Date,RTC_FORMAT_BIN);
  9. 	sprintf((char*)Lcd_Disp_String,"Time:%02d-%02d-%02d",(unsigned int)H_M_S_Time.Hours,(unsigned int)H_M_S_Time.Minutes,(unsigned int)H_M_S_Time.Seconds);
  10. 	LCD_DisplayStringLine(Line4,Lcd_Disp_String);
  11. }

3.4.5 main函数编写

  1. int main(void)
  2. {
  3. 	HAL_Init();
  4. 	
  5.     SystemClock_Config();
  6. 	
  7. 	LCD_Init();
  8. 	LCD_Clear(White);
  9. 	LCD_SetBackColor(White);
  10. 	LCD_SetTextColor(Blue);
  11. 	
  12. 	//RTC初始化
  13. 	RTC_Init();
  14.     while (1)
  15.     {
  16. 		Lcd_Proc();
  17.     }
  18. }

4. 代码实验

将代码进行编译并下载到开发板上。效果如下图所示。

时钟计时按1s为单位进行增加，RTC基本功能已成功实现！

5. 总结 

本文通过CubeMx进行配置RTC的参数以及时钟资源，并通过CubeMx生成的源工程进行二次编写成功实现了RTC的基本功能。

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