蓝桥杯嵌入式学习笔记(9):RTC程序设计

目录

前言

[1. RTC介绍](#1. RTC介绍)

[2. 使用CubeMx进行源工程配置](#2. 使用CubeMx进行源工程配置)

[3. 代码编程](#3. 代码编程)

[3.1 准备工作](#3.1 准备工作)

[3.2 进行bsp_rtc.h编写](#3.2 进行bsp_rtc.h编写)

[3.3 进行bsp_rtc.c编写](#3.3 进行bsp_rtc.c编写)

[3.4 main.c编写](#3.4 main.c编写)

[3.4.1 头文件引用](#3.4.1 头文件引用)

[3.4.2 变量声明](#3.4.2 变量声明)

[3.4.3 子函数声明](#3.4.3 子函数声明)

[3.4.4 函数实现](#3.4.4 函数实现)

[3.4.5 main函数编写](#3.4.5 main函数编写)

[4. 代码实验](#4. 代码实验)

[5. 总结](#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

cpp 复制代码

#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。

cpp 复制代码

#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

cpp 复制代码

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"

/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

extern RTC_HandleTypeDef hrtc;


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

cpp 复制代码

#include "RTC/bsp_rtc.h"


RTC_HandleTypeDef hrtc;


void RTC_Init(void)
{
  RTC_TimeTypeDef sTime = {0};
  RTC_DateTypeDef sDate = {0};

  /** Initialize RTC Only
  */
  hrtc.Instance = RTC;
  hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24;
  hrtc.Init.AsynchPrediv = 125;
  hrtc.Init.SynchPrediv = 6000;
  hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE;
  hrtc.Init.OutPutRemap = RTC_OUTPUT_REMAP_NONE;
  hrtc.Init.OutPutPolarity = RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH;
  hrtc.Init.OutPutType = RTC_OUTPUT_TYPE_OPENDRAIN;
  hrtc.Init.OutPutPullUp = RTC_OUTPUT_PULLUP_NONE;
  if (HAL_RTC_Init(&hrtc) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initialize RTC and set the Time and Date
  */
  sTime.Hours = 0;
  sTime.Minutes = 0;
  sTime.Seconds = 0;
  sTime.SubSeconds = 0;
  sTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
  sTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
  if (HAL_RTC_SetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sDate.WeekDay = RTC_WEEKDAY_MONDAY;
  sDate.Month = RTC_MONTH_JANUARY;
  sDate.Date = 1;
  sDate.Year = 0;

  if (HAL_RTC_SetDate(&hrtc, &sDate, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

}

void HAL_RTC_MspInit(RTC_HandleTypeDef* rtcHandle)
{

  if(rtcHandle->Instance==RTC)
  {
    /* RTC clock enable */
    __HAL_RCC_RTC_ENABLE();
  }
}

void HAL_RTC_MspDeInit(RTC_HandleTypeDef* rtcHandle)
{

  if(rtcHandle->Instance==RTC)
  {
    /* Peripheral clock disable */
    __HAL_RCC_RTC_DISABLE();
  }
}

3.4 main.c编写

3.4.1 头文件引用

cpp 复制代码

#include "main.h"
#include "LCD\bsp_lcd.h"
#include "RTC\bsp_rtc.h"

3.4.2 变量声明

cpp 复制代码

//变量声明
__IO uint32_t uwTick_Lcd_Set_Point;//LCD减速

//*LCD显示专用变量
unsigned char Lcd_Disp_String[22];

//RTC相关变量
RTC_TimeTypeDef H_M_S_Time;
RTC_DateTypeDef Y_M_D_Date;

3.4.3 子函数声明

cpp 复制代码

//***子函数声明区
void SystemClock_Config(void);
void Lcd_Proc(void);

3.4.4 函数实现

3.4.4.1 时钟函数定义

cpp 复制代码

void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};

  /** Configure the main internal regulator output voltage
  */
  HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);
  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = RCC_PLLM_DIV3;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 20;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the peripherals clocks
  */
  PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC|RCC_PERIPHCLK_USART1
                              |RCC_PERIPHCLK_ADC12;
  PeriphClkInit.Usart1ClockSelection = RCC_USART1CLKSOURCE_PCLK2;
  PeriphClkInit.Adc12ClockSelection = RCC_ADC12CLKSOURCE_PLL;
  PeriphClkInit.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_HSE_DIV32;

  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

3.4.4.2 LCD函数实现

cpp 复制代码

void Lcd_Proc(void)
{
	if((uwTick - uwTick_Lcd_Set_Point)<200)
		return;
	uwTick_Lcd_Set_Point = uwTick;
		//RTC内容显示
	HAL_RTC_GetTime(&hrtc,&H_M_S_Time,RTC_FORMAT_BIN);
	HAL_RTC_GetDate(&hrtc,&Y_M_D_Date,RTC_FORMAT_BIN);
	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);
	LCD_DisplayStringLine(Line4,Lcd_Disp_String);
}

3.4.5 main函数编写

cpp 复制代码

int main(void)
{
	HAL_Init();
	
    SystemClock_Config();
	
	LCD_Init();
	LCD_Clear(White);
	LCD_SetBackColor(White);
	LCD_SetTextColor(Blue);
	
	//RTC初始化
	RTC_Init();
    while (1)
    {
		Lcd_Proc();
    }
}

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。