雅特力AT32 RTC入门指南

RTC接口简介

RTC计数逻辑位于电池供电域，内部为一个32位递增计数器，只要电池供电域有电，RTC便会一直运行，不受系统复位以及VDD掉电影响，RTC主要具有以下功能：

― 日历功能：32位计数器，通过转换得到年、月、日、时、分、秒

― 闹钟功能

― 入侵检测功能

― 校准功能

图1. RTC框图

RTC功能

寄存器访问

寄存器写保护

上电复位后RTC寄存器处于写保护状态，需要先解除写保护，才能写配置RTC寄存器。

解锁步骤：

使能PWC接口时钟

使能BPR接口时钟

解锁电池供电域写保护

RTC寄存器同步

由于RTC由电池供电域的计数逻辑和APB1接口的寄存器组成，寄存器的读写存在同步逻辑。

― 寄存器写：需要等待上一次的RTC寄存器配置完成后（CFGF=1），才能进行新的写操作。

― 寄存器读：当寄存器值从电池供电域更新到APB1接口时UPDF标志置1。 当在系统复位、电源复位、从待机、深度睡眠模式唤醒后，有可能寄存器还未完全同步，所以需要先软件将UPDF标志清除，然后等待UPDF标志置1，以读取正确的值。

RTC同步相关函数

等待上一次RTC寄存器配置完成（写寄存器之前使用）

等待RTC寄存器更新完成（读取寄存器之前使用）

RTC寄存器写

写RTC_DIV、RTC_TA、RTC_CNT寄存器需要先进入配置模式（CFGEN=1），然后才能对寄存器进行写操作，当退出配置模式（CFGEN=0）时，就会将寄存器值实际写到电池供电域，这个过程至少需要3个RTCCLK周期。

下表列举了RTC寄存器受写保护状态，以及写入的条件：

表1. RTC寄存器

寄存器复位

RTC寄存器处于电池供电域，可以CRM_BPDC的BPDRST进行电池供电域复位，也可以由提供的库函数对每个寄存器写默认值进行复位。

RTC复位相关函数

电池供电域复位

或者

两个函数功能一样，只是bpr_reset()封装了前一个函数。

时钟设置

时钟源选择

RTC时钟源经过选择后输入到分频器，最终得到1Hz的时钟用来更新日历。

图2. RTC时钟结构

RTC的时钟源共有3种可以选择：

― LEXT：外部低速晶振，通常为32.768kHz

― LICK：内部低速晶振，通常典型值为40kHz范围（30~60kHz），详情请见各型号的datasheet

― HEXT_DIV：外部高速晶振分频后得到的时钟，不同型号分频值请见下表

表2. 各型号HEXT的预分频值

表3. 各时钟源优缺点对比

RTC时钟源设置相关函数

选择对应时钟使能

选择RTC时钟

使能RTC时钟

预分频器设置

RTC_CLK通过20位预分频器后获得1Hz时钟，计算公式如下：

表4. 分频设置举例

RTC分频设置相关函数

设置RTC预分频器

获取RTC预分频器值

RTC时钟初始化举例：

日历

RTC内部是一个32位的计数器，通常使用中该计数器1秒增加1，也就是该计数器相当于秒钟，然后根据当前的秒钟值，通过转换得到年、月、日、星期、时、分、秒，实现日历的功能，修改计数器的值便可修改时间和日期。

根据使用需要还可以产生秒中断：若秒中断使能（TSIEN=1），每隔一秒产生一个秒中断。

图3. 日历转换

计数相关函数

设置RTC计数值

获取RTC计数值

秒钟转换成日历

先规定一个起始时间，例如1970-1-1 0000对应计数器为0，现在比如计数值为200000，那么换算成时间为：

― 天数：200000 / 86400 = 2

― 小时：(200000 % 86400) / 3600= 7

― 分钟：(200000 % 3600) / 60= 33

― 秒钟：200000 % 60 = 20

所以现在的时间对应为1970-1-3 0720，对应日历转换成秒钟也是相同的思路。

在BSP的例程projectat_start_f403aexamples tccalendar中，我们提供了秒钟与日历的相互转换函数。

设置日历值（日历转换成秒钟）

结构体calendar_type里面参数含义如下：

― year：年

― month：月

― day：日

― hour：时

― min：分

― sec：秒

― week：星期几

读取日历值（秒钟转换成日历）

闹钟

RTC闹钟是一个32位的值，当闹钟值和计数值相等时产生闹钟事件（TAF置1），当中断使能时，会产生中断。

图4. 闹钟匹配

闹钟相关函数

闹钟值设置函数

中断使能函数

标志获取函数

标志清除函数

计数值溢出

由于计数值为32位，所以存在溢出问题，当计数值为0xFFFFFFFF溢出到0x00000000时，产生溢出事件，OVFF标志置1当闹钟使能后，由于溢出后，秒与日历的相转换关系便不正确，所以用户需妥善处理溢出事件。

0xFFFFFFFF所能代表的最大时间为136年，例程起始时间为1975，所以能够到2106年不溢出。

图5. 计数值溢出示例（分频值为4）

中断

当发生闹钟、秒、溢出事件时，RTC可产生中断。 闹钟中断有两种配置模式：

― 不配置EXINT线使用RTC_IRQn中断向量，此种方式不能唤醒DEEPSLEEP和STANDBY模式；

― 配置EXINT线使用RTCAlarm_IRQn中断向量，此种方式可以唤醒DEEPSLEEP和STANDBY模式。

要使能RTC闹钟（不需要唤醒低功耗模式）、秒、溢出中断可按以下操作配置：

― 使能RTC中断对应的NVIC通道。

― 使能对应的RTC中断控制位。

要使能RTC闹钟（需要唤醒低功耗模式）中断可按以下操作配置：

― EXINT线17配置为中断模式并使能，有效沿选择上升沿。

― 使能RTC中断对应的NVIC通道。

― 使能对应的RTC中断控制位。

下表说明了RTC时钟源、事件以及中断对唤醒低功耗模式的影响：

表5. RTC唤醒低功耗模式

表6. 中断控制

表7. 事件对应中断向量

中断、事件相关函数

中断使能函数

标志获取函数

标志清除函数

中断配置示例1：以AT32F403A的闹钟为例，使用RTCAlarm_IRQn中断向量

中断处理函数

中断配置示例2：以AT32F403A的闹钟为例，使用RTC_IRQn中断向量

中断处理函数

电池供电域功能

电池供电数据寄存器

电池供电域一共提供了42个16位电池供电数据寄存器，可以在只由电池供电下保存数据，不会被系统复位所复位，只能通过电池供电域复位或入侵事件进行复位。 在写电池供电数据寄存器时，需要先解除读保护，解锁方式同2.1章节相同。

电池供电域数据操作相关函数

写电池供电数据寄存器

读电池供电数据寄存器

电池供电域复位

RTC校准

电池供电域还提供了RTC校准功能，通过RTC_CALVAL寄存器进行配置。

图6. RTC校准

当RTC_CLK为32.768kHz时，校准周期为2^20^个RTC_CLK约32秒。 CALVAL[7：0]值指定了2^20^个RTC_CLK中忽略的脉冲数，最多可忽略127个脉冲，这可以将时钟调慢，调慢范围为0~121ppm。

可以选择将校准前或校准后的RTC时钟64分频后输出到PC13脚。

校准设置相关函数

校准值设置函数

校准时钟输出设置函数

入侵检测

电池供电域提供了1组入侵检测TAMPER，当在发生入侵事件时，TPEF标志位置1，同时将自动清除电池供电数据寄存器(RTC_BPRx)的值； 若已使能入侵中断，将产生入侵中断，同时TPIF标志位置1。 入侵检测引脚固定为PC13。

图7. 入侵检测

入侵检测模式分为高电平检测和低电平检测。

入侵检测相关函数

入侵检测有效电平设置

入侵检测使能

入侵检测标志获取

入侵检测标准清除

入侵检测中断使能

事件输出功能

电池供电域提供了一组复用功能输出，在PC13脚可以输出以下事件：

― 校准输出：校准前64分频输出、校准后64分频输出。

― 事件输出：闹钟事件、秒事件

图8. 事件输出 

当输出模式为事件输出时（闹钟事件、秒事件），可以通过OUTM选择输出类型为脉冲输出（输出脉冲的宽度为一个RTC时钟的周期）或者是翻转输出（每来一次闹钟或秒输出事件，相对应管脚翻转一次）。

事件输出相关函数

事件输出设置并使能

审核编辑：汤梓红