RTC接口簡介

RTC計數邏輯位于電池供電域，內部為一個32位遞增計數器，只要電池供電域有電，RTC便會一直運行，不受系統復位以及VDD掉電影響，RTC主要具有以下功能：

― 日歷功能：32位計數器，通過轉換得到年、月、日、時、分、秒

― 鬧鐘功能

― 入侵檢測功能

― 校準功能

圖1. RTC框圖

RTC功能

寄存器訪問

寄存器寫保護

上電復位后RTC寄存器處于寫保護狀態，需要先解除寫保護，才能寫配置RTC寄存器。

解鎖步驟：

使能PWC接口時鐘

使能BPR接口時鐘

解鎖電池供電域寫保護

RTC寄存器同步

由于RTC由電池供電域的計數邏輯和APB1接口的寄存器組成，寄存器的讀寫存在同步邏輯。

― 寄存器寫：需要等待上一次的RTC寄存器配置完成后（CFGF=1），才能進行新的寫操作。

― 寄存器讀：當寄存器值從電池供電域更新到APB1接口時UPDF標志置1。 當在系統復位、電源復位、從待機、深度睡眠模式喚醒后，有可能寄存器還未完全同步，所以需要先軟件將UPDF標志清除，然后等待UPDF標志置1，以讀取正確的值。

RTC同步相關函數

等待上一次RTC寄存器配置完成（寫寄存器之前使用）

等待RTC寄存器更新完成（讀取寄存器之前使用）

RTC寄存器寫

寫RTC_DIV、RTC_TA、RTC_CNT寄存器需要先進入配置模式（CFGEN=1），然后才能對寄存器進行寫操作，當退出配置模式（CFGEN=0）時，就會將寄存器值實際寫到電池供電域，這個過程至少需要3個RTCCLK周期。

下表列舉了RTC寄存器受寫保護狀態，以及寫入的條件：

表1. RTC寄存器

寄存器復位

RTC寄存器處于電池供電域，可以CRM_BPDC的BPDRST進行電池供電域復位，也可以由提供的庫函數對每個寄存器寫默認值進行復位。

RTC復位相關函數

電池供電域復位

或者

兩個函數功能一樣，只是bpr_reset()封裝了前一個函數。

時鐘設置

時鐘源選擇

RTC時鐘源經過選擇后輸入到分頻器，最終得到1Hz的時鐘用來更新日歷。

圖2. RTC時鐘結構

RTC的時鐘源共有3種可以選擇：

― LEXT：外部低速晶振，通常為32.768kHz

― LICK：內部低速晶振，通常典型值為40kHz范圍（30~60kHz），詳情請見各型號的datasheet

― HEXT_DIV：外部高速晶振分頻后得到的時鐘，不同型號分頻值請見下表

表2. 各型號HEXT的預分頻值

表3. 各時鐘源優缺點對比

RTC時鐘源設置相關函數

選擇對應時鐘使能

選擇RTC時鐘

使能RTC時鐘

預分頻器設置

RTC_CLK通過20位預分頻器后獲得1Hz時鐘，計算公式如下：

表4. 分頻設置舉例

RTC分頻設置相關函數

設置RTC預分頻器

獲取RTC預分頻器值

RTC時鐘初始化舉例：

日歷

RTC內部是一個32位的計數器，通常使用中該計數器1秒增加1，也就是該計數器相當于秒鐘，然后根據當前的秒鐘值，通過轉換得到年、月、日、星期、時、分、秒，實現日歷的功能，修改計數器的值便可修改時間和日期。

根據使用需要還可以產生秒中斷：若秒中斷使能（TSIEN=1），每隔一秒產生一個秒中斷。

圖3. 日歷轉換

計數相關函數

設置RTC計數值

獲取RTC計數值

秒鐘轉換成日歷

先規定一個起始時間，例如1970-1-1 0000對應計數器為0，現在比如計數值為200000，那么換算成時間為：

― 天數：200000 / 86400 = 2

― 小時：(200000 % 86400) / 3600= 7

― 分鐘：(200000 % 3600) / 60= 33

― 秒鐘：200000 % 60 = 20

所以現在的時間對應為1970-1-3 0720，對應日歷轉換成秒鐘也是相同的思路。

在BSP的例程projectat_start_f403aexamples tccalendar中，我們提供了秒鐘與日歷的相互轉換函數。

設置日歷值（日歷轉換成秒鐘）

結構體calendar_type里面參數含義如下：

― year：年

― month：月

― day：日

― hour：時

― min：分

― sec：秒

― week：星期幾

讀取日歷值（秒鐘轉換成日歷）

鬧鐘

RTC鬧鐘是一個32位的值，當鬧鐘值和計數值相等時產生鬧鐘事件（TAF置1），當中斷使能時，會產生中斷。

圖4. 鬧鐘匹配

鬧鐘相關函數

鬧鐘值設置函數

中斷使能函數

標志獲取函數

標志清除函數

計數值溢出

由于計數值為32位，所以存在溢出問題，當計數值為0xFFFFFFFF溢出到0x00000000時，產生溢出事件，OVFF標志置1當鬧鐘使能后，由于溢出后，秒與日歷的相轉換關系便不正確，所以用戶需妥善處理溢出事件。

0xFFFFFFFF所能代表的最大時間為136年，例程起始時間為1975，所以能夠到2106年不溢出。

圖5. 計數值溢出示例（分頻值為4）

中斷

當發生鬧鐘、秒、溢出事件時，RTC可產生中斷。 鬧鐘中斷有兩種配置模式：

― 不配置EXINT線使用RTC_IRQn中斷向量，此種方式不能喚醒DEEPSLEEP和STANDBY模式；

― 配置EXINT線使用RTCAlarm_IRQn中斷向量，此種方式可以喚醒DEEPSLEEP和STANDBY模式。

要使能RTC鬧鐘（不需要喚醒低功耗模式）、秒、溢出中斷可按以下操作配置：

― 使能RTC中斷對應的NVIC通道。

― 使能對應的RTC中斷控制位。

要使能RTC鬧鐘（需要喚醒低功耗模式）中斷可按以下操作配置：

― EXINT線17配置為中斷模式并使能，有效沿選擇上升沿。

― 使能RTC中斷對應的NVIC通道。

― 使能對應的RTC中斷控制位。

下表說明了RTC時鐘源、事件以及中斷對喚醒低功耗模式的影響：

表5. RTC喚醒低功耗模式

表6. 中斷控制

表7. 事件對應中斷向量

中斷、事件相關函數

中斷使能函數

標志獲取函數

標志清除函數

中斷配置示例1：以AT32F403A的鬧鐘為例，使用RTCAlarm_IRQn中斷向量

中斷處理函數

中斷配置示例2：以AT32F403A的鬧鐘為例，使用RTC_IRQn中斷向量

中斷處理函數

電池供電域功能

電池供電數據寄存器

電池供電域一共提供了42個16位電池供電數據寄存器，可以在只由電池供電下保存數據，不會被系統復位所復位，只能通過電池供電域復位或入侵事件進行復位。 在寫電池供電數據寄存器時，需要先解除讀保護，解鎖方式同2.1章節相同。

電池供電域數據操作相關函數

寫電池供電數據寄存器

讀電池供電數據寄存器

電池供電域復位

RTC校準

電池供電域還提供了RTC校準功能，通過RTC_CALVAL寄存器進行配置。

圖6. RTC校準

當RTC_CLK為32.768kHz時，校準周期為2^20^個RTC_CLK約32秒。 CALVAL[7：0]值指定了2^20^個RTC_CLK中忽略的脈沖數，最多可忽略127個脈沖，這可以將時鐘調慢，調慢范圍為0~121ppm。

可以選擇將校準前或校準后的RTC時鐘64分頻后輸出到PC13腳。

校準設置相關函數

校準值設置函數

校準時鐘輸出設置函數

入侵檢測

電池供電域提供了1組入侵檢測TAMPER，當在發生入侵事件時，TPEF標志位置1，同時將自動清除電池供電數據寄存器(RTC_BPRx)的值； 若已使能入侵中斷，將產生入侵中斷，同時TPIF標志位置1。 入侵檢測引腳固定為PC13。

圖7. 入侵檢測

入侵檢測模式分為高電平檢測和低電平檢測。

入侵檢測相關函數

入侵檢測有效電平設置

入侵檢測使能

入侵檢測標志獲取

入侵檢測標準清除

入侵檢測中斷使能

事件輸出功能

電池供電域提供了一組復用功能輸出，在PC13腳可以輸出以下事件：

― 校準輸出：校準前64分頻輸出、校準后64分頻輸出。

― 事件輸出：鬧鐘事件、秒事件

圖8. 事件輸出

當輸出模式為事件輸出時（鬧鐘事件、秒事件），可以通過OUTM選擇輸出類型為脈沖輸出（輸出脈沖的寬度為一個RTC時鐘的周期）或者是翻轉輸出（每來一次鬧鐘或秒輸出事件，相對應管腳翻轉一次）。

事件輸出相關函數

事件輸出設置并使能

審核編輯：湯梓紅