闲聊：最近STM32价格真的是越涨越高，感觉STM32很快会被其他产品取代，到时候又要再学。最近大学生电子设计竞赛已经推荐使用TI的芯片了。但是同级别芯片里就32的资源最全，哪位大佬来指点指点这嵌入式的路该咋走，好难啊x_x。

切入正题：

RTC(Real Time Clock)实时时钟，主要作用就是使单片机可以得到准确的日历时间。

先祭出官方时钟图

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建议下载个Snipaste截图工具，可以把截图钉在屏幕上，这样就可以边看文章边看框图，不用上下来回翻了^_^

1：得到日历与亚秒时间

第一步是选择时钟，RTC的时钟来源可以为三个来源，LSE，LSI，HSE(不知道这是啥的请移步我的另一篇文章，轻松搞懂STM32F4时钟树)。

日历的时间的实现：时钟发出的脉冲频率进入RTC，先校准一下得到RTCCLK。之后通过7位分频器进行分频。得到ck_apre，ck_apre再经过15位分频器得到ck_spre，经过两个分频器期望得到一个1Hz的ck_spre。也就是ck_spre的周期为1秒，这样就给日历寄存器(日历寄存器有两个，一个提供时间，一个提供日期)提供了时钟。这个日历寄存器是以ck_spre作为计数。当ck_spre每发送一次时钟脉冲，日历寄存器加一秒，并自动进位小时，日期，月份等，并且会自动算上润年润月等。

ck_spre的周期Fck_spre计算公式为：Fck_spre = FRTCCLK / (七位分频器 * 15位分频器)；

亚秒的时间的实现：除了日历寄存器外还有一个亚秒寄存器，作用是得到亚秒的时间。亚秒就是次于秒的时间，通过定义亚秒，他和定时器的计数寄存器的向下计数是非常像的。首先从15位分频器的分频数作为一个初值放入亚秒寄存器，随后亚秒根据ck_apre递减。当递减到0时，15位分频器作为自动重载寄存器将其分频数重新放入亚秒寄存器。这样就得到了更精确的时间。亚秒的时钟也就是日历时钟Fck_spre*(1 /  (15位分频器数的值+1)  )，如Fck_spre = 1Hz，15位自动重装载寄存器的值为255，那么亚秒寄存器的时钟Fck_apre = 1 * (1/255+1) = 256分之1秒。

注：有童鞋可能会问，直接使用LSE的时钟不行么，非要搞这么复杂干啥。但是实际上这样做是有一定的考虑的，当时钟进来后，我们尽可能的在满足需求的同时使用小一些的频率，这样可以大大减少运行的功耗。那么为什么不把日历寄存器和亚秒寄存器做成一个寄存器，只不过是在日历寄存器的最小位后加上代表亚秒的几位就可以了，为什么要这样复杂呢？这一共有两个方面的考虑。一方面原因是如果不需要亚秒这样精确的时间的话，就可以节省一些功耗，一方面是如果我们需要亚秒这样的时间的话，就可以根据需求和功耗的限制，自由定义亚秒的单位时间。在实际工作或者比赛，如电子设计竞赛，在完成需求的情况下，越优的功耗和成本就可以打越高的分！

时间的存储：以BCD码为存储方式的计算日历的时钟。BCD就是把十进制数字用四个bit位来存储，就如存储十进制三二进制为0011，那么存储就是第一位1，二位1，三位0，四位0。也可以使用寄存器的两位存储一位和二位为1。(这里使用的是8421标准，其他标准请自行百度)

影子寄存器：无论是日历寄存器还是亚秒寄存器，都各自有一个影子寄存器，这样可以避免对本体寄存器的误操作。当然也可以直接对本体寄存器进行读写。每过两个RTCCLK周期本体寄存器就会自动更新到影子寄存器中去。每更新一次都会有相应的寄存器位置1，并由硬件自动置为或者软件自动置为。当处于停机和待机状态下不会更新。(停机和待机状态为STM32低功耗部分的内容，在这里不做过多介绍  (其实我TM也不会，慢慢来把，学完一样学一样)  )。影子寄存器的复位为系统复位，按下复位按键就属于系统复位，在程序里也有系统复位的库函数。

除了日历外，RTC还具备可编程闹钟功能

两个闹钟，一个A一个B，当闹钟寄存器内的时间与日历寄存器以及亚秒定时器中的值相等，则触发某个寄存器位置为，如果使能闹钟中断的话还会触发闹钟中断，闹钟中断会发送电平信号到对应的引脚上。并可选择中断电平的极性(高低电平选择)。在比较日历寄存器与闹钟寄存器的值的时，使用掩码，这玩意就是那些需要相等,那些不需要，如日期需要小时不需要。那么就掩住小时。在库函数环境开发时有个固定函数设置那些位是有效的，那些位是无效的(即掩住)；需要注意的是，当选择闹钟的秒为有效时，同步15位分配器分频系数必须大于3。

除了日历和闹钟外，RTC还具备了自动可唤醒定时器功能。

自动唤醒功能由一个16位计数器组成，由LSE或ck_spre提供时钟，当时钟为LSE(32.768 kHz)且四位预分配器分频系数为不分频时，定时范围为122微妙到32秒之间(正经人谁用LSE做自动唤醒？那不纯粹给自己找麻烦么)。当时钟为ck_spre(1Hz)时，定时范围为1秒到36小时,且定时分为两部分，一部分为1s到18h，另一部分为18h到36h。通过寄存器选择使用那个范围进行定时。其实也就是说2的16次方为65535，而65535 = 18小时。那么一个16位计数器在1Hz频率输出下最多计时18小时。而STM32为了放大这以时间，在硬件优化为了从0s计时到从18h计时。这挺牛逼的，非常方便！而且像手机一样，手机在设置定时开关机时，关机状态下也在计时否则就不知道何时开机。32也一样，自动唤醒定时器在系统复位以及关机，低功耗模式，等情况下，也依旧在计时！！！需要注意的是，唤醒标志位需要软件置位！自动唤醒功能也会产生中断，可以由RTC_ALARM输出。但是当中断被使能时，会使器件推出低功耗模式！！！

除了日历和闹钟以及自动唤醒外，还具备了时间戳功能以及入侵检测

这玩意就是当发生时间戳中断时记录当前的日历信息用的，可以设置入侵的极性(还可以设置采样等方式)，当在对应的复用引脚上检测到对应的极性电平，则记录电平发生的时间。入侵检测的方式请自行翻阅手册(太多了，用到的时候翻手册吧，各个版本都不同没必要全记住)。

寄存器保护功能：

让我非常服气的是写入RTC寄存器居然还需要先输入密码，这你要是没注意到这点又没好好看手册，估计死活就卡这了。0XCA写入RTC_WPR，再写入0X53再次写入到RTC_WPR，切记配置寄存器的时候最好不要出错，如果一但出错就立马会被锁上，然后必须再次输入密码，而且这个保护机制免疫系统复位以及断电等操作！！！

RTC部分就到这里，因为一些缘故恕我不能公开代码。这篇文章从中午写到晚上10点左右，查阅了很多资料。如果作为一个初学者单去看野火或者正电的文章很多东西是不全的，比如野火的里面有时间戳但是没有自动唤醒，正电的里面没有时间戳但是有自动唤醒，而作为一个初学者直接去看官方手册又非常头疼。那么我便花出时间来，一方面为了让我的底子更加扎实，一方面为了记录我的学习路程，更重要的一方面是为了结合资料，结合出一份即通俗易懂，又比较全面的文章来。能让大家少走点坑。如有建议欢迎评论。

另外希望各位土豪们能打个赏啥的，让我买瓶护发素什么的。