STM32系列里RTC的亚秒特性及功能（上）

绝大多数STM32系列里的RTC都具有亚秒【或称子秒】计数单元。为了了解亚秒特性及功能，不妨先看RTC的功能框图。本文中的有关截图若无特别说明均来自STM32L4系列参考手册。

RTC的时钟源【RTCCLK】可以是LSE、LSI或者HSE/32，由RTCCLK最终变成日历的秒脉冲驱动信号经过了2次分频。先经过上图中A处的异步分频单元，默认分频系数是128，形成ck_apre时钟，默认情况下该时钟频率为256Hz；然后该时钟脉冲来到图中B处的同步分频单元，默认分频系数为256，最终形成1Hz的秒脉冲【ck_spre】到日历单元。关于两分频单元分频系数的配置，通过对RTC_PRER寄存器的相关位编程实现。

其中异步分频系数配置位【PREDIV_A】有7位，同步分频系数【PREDIV_S】有15位。另外，同步分频单元还包括采用向下计数方式的亚秒计数器，它基于异步分频后的时钟ck_apre进行计数，溢出时的重装值等于PREDIV_S。一般来讲，它的一个计数周期就是1s,其计数分辨率或精度为【1/(PREDIV_S+1)】秒。与之配套的亚秒寄存器，实时记录亚秒计数器的计数值，有效数据位乃16位，比PREDIV_S多1位，多出的1位另有它用，此处不表。

显然，当有了这个亚秒计数器后，我们就可以获得少于1秒的时间，或说秒的小数部分---亚秒，其精度由同步分频系数PREDIV_S决定，某时刻的亚秒数通过亚秒寄存器获取，对应的亚秒时间可以通过上图中第2个红色方框内的算式求得【提醒：亚秒计数器采用向下计数方式】。

关于RTC的亚秒概念及基本特性就介绍到这里。稍微小结下:

1、亚秒是对少于1秒的时间称谓，范围在0到1秒，并非固定的值；

2、亚秒精度【分辨率】可调，由PREDIV_S参数决定，即【1/(PREDIV_S+1)】秒；

3、亚秒寄存器【RTC_SSR】实时记录亚秒计数器的值，具体由 SS [15:0]体现；

4、亚秒时间通过算式（PREDIV_S- SS ） / (PREDIV_S+1)求得；

我们知道RTC除了提供基本的日历功能外，还有很好的低功耗特性，常用于低功耗的唤醒。有些低功耗应用场合，虽然系统需要周期性的唤醒，但对唤醒周期的一致性要求往往并不严格、很多时候的周期值往往远达不到秒级，比方在10个毫秒上下、几十个毫秒左右、100毫秒量级不等。像这种场合，我们可以考虑使用RTC的亚秒特性和ALARM功能实现周期性唤醒。

假设某STM32用户有这样的需求，他的系统涉及低功耗，需要周期性地做休眠与唤醒的切换。他希望系统进入休眠后每隔50±20ms的时间范围内被唤醒，唤醒后做些基本的检测处理后又进入休眠。要实现这个需求，对于很多带LPTIM的STM32系列也很方便实现。

不过，今天主要想聊聊如何通过RTC来实现该需求。了解STM32的RTC的人可能知道，RTC模块往往还自带一个专门的16位向下计数的唤醒定时器，即下面RTC局部框图中红框所在单元。我这里要分享的也不是这个专用唤醒定时器，而是想基于ALARM事件和亚秒特性来实现上面需求。

对于RTC的ALARM功能我们都不陌生，即先预设需要ALARM的时间点，当日历时间跟设定的ALARM时间匹配时就可以触发ALARM事件及中断。对于ALARM时间点的报警条件可以有很多灵活的组合配置，比方我们可以设置在某月某日某时某分某秒ALARM，也可以设置在某分某秒ALARM，其它不关心，或者仅设置在某个亚秒时刻ALARM，其它不关心。

上图中四种ALARM设置，灰色部分表示不关心项，即不参与日历值与ALARM设定值相关项的比较。这里分别表示的警情时刻是：

第一种，只要日历中跟ALARM设置的时、分、秒匹配时报警，其它不关心；

第二种，只要日历中跟ALARM设置的分值、秒值匹配时报警，其它不关心；

第三种，只要日历中跟ALARM设置的秒值和亚秒低3位值匹配时报警，其它不关心；

第四种，只要日历中跟ALARM设置的亚秒的低4位值匹配时报警，其它不关心；