AT32讲堂052 | 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：1) 使能PWC接口时钟

2) 使能BPR接口时钟

3) 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project\at_start_f403a\examples\rtc\calendar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220个RTC_CLK约32秒。CALVAL[7：0]值指定了220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