CW32實時時鐘（RTC）介紹
實時時鐘（RTC）是一個專用的計數器 / 定時器，可提供日歷信息，包括小時、分鐘、秒、日、月份、年份以及星期。RTC 具有兩個獨立鬧鐘，時間、日期可組合設定，可產生鬧鐘中斷，并通過引腳輸出；支持時間戳功能，可通過引腳觸發，記錄當前的日期和時間，同時產生時間戳中斷；支持周期中斷；支持自動喚醒功能，可產生中斷并通過引腳輸出；支持1Hz 方波和RTCOUT 輸出功能；支持內部時鐘校準補償。
CW32L083 內置經獨立校準的 32kHz 頻率的 RC 時鐘源，為 RTC 提供驅動時鐘，RTC 可在深度休眠模式下運行， 適用于要求低功耗的應用場合。
RTC功能框圖
RTC 時鐘源RTCCLK 通過CR1寄存器進行選擇，可選源為LSE、LSI和 HSE分頻時鐘。
主要功能
實時時鐘 (RTC) 主要由專用的高精度 RTC 定時器組成，時鐘源可選擇外部低速時鐘 LSE 或內部低速時鐘 LSI，當選擇外部高速時鐘 HSE 時，因精度受限只能用作一般定時 / 計數器。
時間寄存器 RTC_TIME 和日期寄存器 RTC_DATE，以 BCD 碼格式分別記錄當前的時間和日期值，在對其寫入時會自動進行合法性檢查，任何非法的時間或日期值將不能被寫入，如 32 日、2A 時、61 秒、13 月等。
日期寄存器 RTC_DATE 中，YEAR 位域表示年，有效值 0 ~ 99；MONTH 位域表示月，有效值 1 ~ 12；DAY 位域表 示日，有效值 1 ~ 31；WEEK 位域表示星期，有效值 0 ~ 6，其中 0 表示星期日，1 ~ 6 表示星期一至星期六。
時間寄存器 RTC_TIME 中，SECOND 位域表示秒，有效值 0 ~ 59；MINUTE 位域表示分，有效值 0 ~ 59；HOUR 位域代表小時，有效值為 1 ~ 12 或 0 ~ 23；HOUR 位域的最高位代表 AM/PM（上午 / 下午）：- ‘0’表示 AM - ‘1’表示 PM HOUR。控制寄存器 RTC_CR0 的 H24 位域用于選擇 12 或 24 小時制：? H24 為‘1’時，選擇 24 時制 ? H24 為‘0’時，選擇 12 時制。HOUR位域值含義詳細見下表：
其他功能
1.鬧鐘 A 和鬧鐘 B
RTC 支持 2 個獨立鬧鐘（鬧鐘 A 和鬧鐘 B），可在一周內任意時刻產生鬧鐘事件，并產生鬧鐘中斷，同時將鬧鐘匹配事件通過外部 RTC_OUT 引腳輸出。設置控制寄存器 RTC_CR2 的 ALARMAEN 和 ALARMBEN 位域為 1，可分別單獨使能鬧鐘 A 和鬧鐘 B。通過設置鬧鐘 A、B 控制寄存器（RTC_ALARMA 和 RTC_ALARMB）的時、分、秒匹配控制位 HOUREN、 MINUTEEN、SECONDEN 和時、分、秒計數值 HOUR、MINUTE、SECOND，可設定鬧鐘在‘xx 時 xx 分 xx 秒’， 或‘xx 分 xx 秒’或‘xx 時 xx 分’或‘xx 時’等多種組合產生鬧鐘事件；鬧鐘星期使能控制位 WEEKMASK，可選擇一周中的任意一天產生鬧鐘事件，bit0 代表星期日，bit1 ~ 6 代表星期一至星期六。采用 12 或 24 小時制，鬧鐘控制寄存器 RTC_ALARMx(x = A, B) 的設置值可能不同，示例如下表：
2.周期中斷功能：RTC 內置周期中斷模塊，可產生固定周期的中斷信號。
3.自動喚醒功能
自動喚醒定時器是一個 16 位可編程自動重載減法計數器，計數時鐘源為RTCCLK或者RTC1HZ時鐘。定時范圍為：61μs ~ 145h。當計數器溢出時，可產生自動喚醒中斷，并將溢出標志通過 RTC_OUT 引腳輸出。設置控制寄存器 RTC_CR2 的 AWTEN 位域為 1 使能自動喚醒功能，該功能專為低功耗應用場合而設計，可工作于 MCU 的全部工作模式。
自動喚醒定時器計數周期由計數時鐘源和重載寄存器 RTC_AWTARR 決定，定時時長計算公式為：自動喚醒定時器定時周期 =（RTC_AWTARR+1）/ 喚醒定時器計數時鐘頻率 最短定時：( 0+1 ) / 16384Hz = 61μs 最長定時：(65535+1) / 0.125Hz = 524288s = 8738min ≈ 145.63h 通過 RTC 中斷使能寄存器 RTC_IER 的 AWTIMER 位域，可選擇自動喚醒定時器溢出時是否產生中斷請求。
4.時間戳功能
RTC 支持時間戳功能，即通過 RTC_TAMP 引腳觸發，將當前時間和日期分別保存到時間戳日期寄存器 RTC_TAMPDATE 和時間戳時間寄存器 RTC_TAMPTIM，同時可產生時間戳中斷。控制寄存器 RTC_CR2 的 TAMPEDGE 位域用來選擇觸發時間戳的信號是上升沿還是下降沿有效，RTC_CR2 寄存 器的 TAMPEN 位域用于使能時間戳功能。用戶可靈活選擇觸發引腳 RTC_TAMP，并需配置該引腳為數字輸入和復用功能，具體 RTC_TAMP 引腳請參考數據手冊引腳定義。當發生時間戳事件時，時間戳事件標志位 RTC_ISR.TAMP 會被置 1，如果設置了時間戳中斷使能位 RTC_IER.TAMP 為 1，將產生中斷請求。如果發生第一次時間戳事件后，未通過軟件清除 RTC_ISR.TAMP 標志位，又產生了第二次時間戳事件，時間戳溢出標志位 RTC_ISR.TAMPOV 會被置 1，如果設置了時間戳溢出中斷使能位 RTC_IER.TAMPOV 為 1，將產生中斷請求。
實際例程操作——RTC初始化，日期時間讀取，間隔中斷，鬧鐘設置
1.系統時鐘初始化設置
voidRCC_Configuration(void)
{
RCC_HSI_Enable(RCC_HSIOSC_DIV6);//設置系統時鐘為8M
RCC_LSE_Enable(RCC_LSE_MODE_OSC,RCC_LSE_AMP_NORMAL,RCC_LSE_DRIVER_NORMAL);
//打開LSE時鐘，作為RTC的計數時鐘
RCC_APBPeriphClk_Enable1(RCC_APB1_PERIPH_RTC,ENABLE);//打開RTC模塊工作時鐘
}
2.配置輸出時間所需GPIO口以及串口UART配置
voidLogInit(void)
{
SerialInit(LOG_SERIAL_BPS);
}
staticvoidSerialInit(uint32_tBaudRate)
{
uint32_tPCLK_Freq;
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure={0};
UART_InitTypeDefUART_InitStructure={0};
PCLK_Freq=SystemCoreClock>>pow2_table[CW_SYSCTRL->CR0_f.HCLKPRS];
PCLK_Freq>>=pow2_table[CW_SYSCTRL->CR0_f.PCLKPRS];
//調試串口使用UART5//PB8->TX//PB9<-RX//?時鐘使能
????__RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
????__RCC_UART5_CLK_ENABLE();
????//?先設置UART?TX?RX?復用，后設置GPIO的屬性，避免口線上出現毛刺
????PB08_AFx_UART5TXD();
????PB09_AFx_UART5RXD();
????PIO_InitStructure.Pins?=?GPIO_PIN_8;
????GPIO_InitStructure.Mode?=?GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
????GPIO_Init(CW_GPIOB,? GPIO_InitStructure);
????GPIO_InitStructure.Pins?=?GPIO_PIN_9;
????GPIO_InitStructure.Mode?=?GPIO_MODE_INPUT;
????GPIO_Init(CW_GPIOB,? GPIO_InitStructure);
????UART_InitStructure.UART_BaudRate?=?BaudRate;//?波特率
????UART_InitStructure.UART_Over?=?UART_Over_16;//?采樣方式
????UART_InitStructure.UART_Source?=?UART_Source_PCLK;//?傳輸時鐘源UCLK
????UART_InitStructure.UART_UclkFreq?=?PCLK_Freq;//?傳輸時鐘UCLK頻率
????UART_InitStructure.UART_StartBit?=?UART_StartBit_FE;//?起始位判定方式
????UART_InitStructure.UART_StopBits?=?UART_StopBits_1;//?停止位長度
????UART_InitStructure.UART_Parity?=?UART_Parity_No;//?校驗方式
????UART_InitStructure.UART_HardwareFlowControl?=?UART_HardwareFlowControl_None;
????//硬件流控
????UART_InitStructure.UART_Mode?=?UART_Mode_Rx?|?UART_Mode_Tx;?//?發送/接收使能
????UART_Init(CW_UART5,? UART_InitStructure);
}
3.設置輸出時間日期格式
voidShowTime(void)
{
RTC_TimeTypeDefRTC_TimeStruct={0};
RTC_DateTypeDefRTC_DateStruct={0};
staticuint8_t*WeekdayStr[7]={"SUN","MON","TUE","WED","THU","FRI","SAT"};
staticuint8_t*H12AMPMStr[2][2]={{"AM","PM"},{"",""}};
RTC_GetDate( RTC_DateStruct);//取用當前日期，BCD格式
RTC_GetTime( RTC_TimeStruct);//獲取當前時間，BCD格式
printf(".Dateis20%02x/%02x/%02x(%s).Timeis%02x%s:%02x:%02xrn",
RTC_DateStruct.Year,RTC_DateStruct.Month,RTC_DateStruct.Day,
WeekdayStr[RTC_DateStruct.Week],RTC_TimeStruct.Hour,
H12AMPMStr[RTC_TimeStruct.H24][RTC_TimeStruct.AMPM],RTC_TimeStruct.Minute,
RTC_TimeStruct.Second);//串口打印數據
}
VoidRTC_GetDate(RTC_DateTypeDef*RTC_Date)
{
uint32_tRegTmp=0;
RegTmp=CW_RTC->DATE;
while(RegTmp!=CW_RTC->DATE)
{
RegTmp=CW_RTC->DATE;//連續兩次讀取的內容一致，認為讀取成功
}
RTC_Date->Day=(uint8_t)(RegTmp RTC_DATE_DAY_Msk);
RTC_Date->Month=(uint8_t)((RegTmp RTC_DATE_MONTH_Msk)>>8);
RTC_Date->Year=(uint8_t)((RegTmp RTC_DATE_YEAR_Msk)>>16);
RTC_Date->Week=(uint8_t)((RegTmp RTC_DATE_WEEK_Msk)>>24);
}
VoidRTC_GetTime(RTC_TimeTypeDef*RTC_TimeStruct)
{
uint32_tRegTmp=0;
RTC_TimeStruct->H24=CW_RTC->CR0_f.H24;//讀CR0是否需要連讀兩次，待硬件檢測
RegTmp=CW_RTC->TIME;
while(RegTmp!=CW_RTC->TIME)
{
RegTmp=CW_RTC->TIME;//連續兩次讀取的內容一致，認為讀取成功
}
RTC_TimeStruct->Hour=(uint8_t)((RegTmp RTC_TIME_HOUR_Msk)>>16);
RTC_TimeStruct->Minute=(uint8_t)((RegTmp RTC_TIME_MINUTE_Msk)>>8);
RTC_TimeStruct->Second=(uint8_t)(RegTmp RTC_TIME_SECOND_Msk);
if(RTC_TimeStruct->H24==RTC_HOUR12)
{
RTC_TimeStruct->AMPM=RTC_TimeStruct->Hour>>5;
RTC_TimeStruct->Hour =0x1f;
}
}
4.RTC模塊初始化，ErrorStatus 返回值為SUCCESS或ERROR
ErrorStatusRTC_Init(RTC_InitTypeDef*RTC_InitStruct)
{
CW_SYSCTRL->APBEN1_f.RTC=1;//啟動RTC外設時鐘，使能RTC模塊
if((RCC_GetAllRstFlag() SYSCTRL_RESETFLAG_POR_Msk)!=RCC_FLAG_PORRST)
//不是上電復位，直接退出
{
RCC_ClearRstFlag(RCC_FLAG_ALLRST);
returnSUCCESS;
}
RTC_Cmd(DISABLE);//停止RTC，保證正確訪問RTC寄存器
RTC_SetClockSource(RTC_InitStruct->RTC_ClockSource);//設置RTC時鐘源,用戶需首先啟動RTC時鐘源！！！
RTC_SetDate( RTC_InitStruct->DateStruct);//設置日期，DAY、MONTH、YEAR必須為BCD方，星期為0~6，代表星期日，星期一至星期六
RTC_SetTime( RTC_InitStruct->TimeStruct);//時間，HOUR、MINIUTE、SECOND必須為BCD方式，用戶須保證HOUR、AMPM、H24之間的關聯正確性
RTC_Cmd(ENABLE);
RCC_ClearRstFlag(RCC_FLAG_ALLRST);
returnSUCCESS;
}
5.RTC周期中斷時間設置
intRTC_SetInterval(uint8_tPeriod)
{
uint16_ttimeout=0xffff;
RTC_UNLOCK();
if(IS_RTC_START())//如果RTC正在運行，則使用WINDOWS、ACCESS訪問
{
CW_RTC->CR1_f.ACCESS=1;
while((!CW_RTC->CR1_f.WINDOW) timeout--);
if(timeout==0)return1;
}
CW_RTC->CR0_f.INTERVAL=Period;
CW_RTC->CR1_f.ACCESS=0;
RTC_LOCK();
return0;
}
6.設置時鐘中斷使能
intRTC_ITConfig(uint32_tRTC_IT,FunctionalStateNewState)
{
uint16_ttimeout=0xffff;
RTC_UNLOCK();
CW_RTC->CR1_f.ACCESS=1;
while((!CW_RTC->CR1_f.WINDOW) timeout--);
if(timeout==0)return1;
if(!NewState)
{
CW_RTC->IER =~RTC_IT;
}
else
{
CW_RTC->IER|=RTC_IT;
}
CW_RTC->CR1_f.ACCESS=0;
RTC_LOCK();
return0;
}
voidRTC_IRQHandlerCallBack(void)
{
if(RTC_GetITState(RTC_IT_ALARMA))
{
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALARMA);
printf("*********Alarm!!!!rn");
}
if(RTC_GetITState(RTC_IT_INTERVAL))
{
RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_INTERVAL);
ShowTime();
}
voidNVIC_Configuration(void)
{
__disable_irq();
NVIC_EnableIRQ(RTC_IRQn);
__enable_irq();
}
7.RTC時鐘測試，初始化日歷，使用間隔中斷0.5秒通過Log輸出日期時間
int32_tmain(void)
{
RTC_InitTypeDefRTC_InitStruct={0};
RTC_AlarmTypeDefRTC_AlarmStruct={0};
/*系統時鐘配置*/
RCC_Configuration();
/*GPIO口配置*/
GPIO_Configuration();
LogInit();//配置輸出時間所需GPIO口以及串口UART配置
printf("RTCInit...rn");
printf("(RTCCR0:%04x,CR1:%04x,CR2:%04x,RESETFLAG:0x%08x)rn",CW_RTC-
>CR0,CW_RTC->CR1,CW_RTC->CR2,CW_SYSCTRL->RESETFLAG);
RCC_LSE_Enable(RCC_LSE_MODE_OSC,RCC_LSE_AMP_NORMAL,RCC_LSE_DRIVER_NORMAL);//選擇LSE為RTC時鐘
RTC_InitStruct.DateStruct.Day=0x21;//日
RTC_InitStruct.DateStruct.Month=RTC_Month_June;//月
RTC_InitStruct.DateStruct.Week=RTC_Weekday_Monday;//星期
RTC_InitStruct.DateStruct.Year=0x21;//年
//設置日期，DAY、MONTH、YEAR必須為BCD方式，星期為0~6，代表星期日，星期一至星期六
printf("-------SetDateas20%x/%x/%xrn",RTC_InitStruct.DateStruct.Year,RTC_InitStruct.DateStruct.Month,RTC_InitStruct.DateStruct.Day);
//打印日期
RTC_InitStruct.TimeStruct.Hour=0x11;//時
RTC_InitStruct.TimeStruct.Minute=0x58;//分
RTC_InitStruct.TimeStruct.Second=0x59;//秒
RTC_InitStruct.TimeStruct.AMPM=0;
RTC_InitStruct.TimeStruct.H24=0;//采用12小時設置
//設置時間，HOUR、MINIUTE、SECOND必須為BCD方式，用戶須保證HOUR、AMPM、H24之間的關聯正確性
printf("-------SetTimeas%02x:%02x:%02xrn",RTC_InitStruct.TimeStruct.Hour,RTC_InitStruct.TimeStruct.Minute,RTC_InitStruct.TimeStruct.Second);//打印時間
RTC_InitStruct.RTC_ClockSource=RTC_RTCCLK_FROM_LSE;
RTC_Init( RTC_InitStruct);//RTC模塊初始化，用戶需選定需要使用的時鐘源
printf("=====Setintervalperiodas0.5s...rn");
RTC_SetInterval(RTC_INTERVAL_EVERY_0_5S);
//鬧鐘為工作日上午的6：45
RTC_AlarmStruct.RTC_AlarmMask=RTC_AlarmMask_WeekMON|RTC_AlarmMask_WeekTUE|
RTC_AlarmMask_WeekWED|RTC_AlarmMask_WeekTHU|RTC_AlarmMask_WeekFRI;
//設定時間為周一到周五
RTC_AlarmStruct.RTC_AlarmTime.Hour=6;
RTC_AlarmStruct.RTC_AlarmTime.Minute=0x45;
RTC_AlarmStruct.RTC_AlarmTime.Second=0;
RTC_SetAlarm(RTC_Alarm_A, RTC_AlarmStruct);//設置鬧鐘，BCD格式
RTC_AlarmCmd(RTC_Alarm_A,ENABLE);//使能鬧鐘
printf("=====EnableALRAMAandINTERVALIT...rn");
RTC_ITConfig(RTC_IT_ALARMA|RTC_IT_INTERVAL,ENABLE);
//設置中斷使能
While(1){}
}
8.通過UART串口驗證RTC工作正常
以上是CW32L083單片機的RTC設置時間及鬧鐘部分的介紹，CW32其他型號亦可參考此篇文檔。有關芯片購買事宜，請咨詢武漢芯源的銷售和官方代理商。
來源：武漢芯源半導體
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審核編輯 黃宇
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