雅特力AT32 RTC入門(mén)指南

RTC接口簡(jiǎn)介

RTC計(jì)數(shù)邏輯位于電池供電域，內(nèi)部為一個(gè)32位遞增計(jì)數(shù)器，只要電池供電域有電，RTC便會(huì)一直運(yùn)行，不受系統(tǒng)復(fù)位以及VDD掉電影響，RTC主要具有以下功能：

― 日歷功能：32位計(jì)數(shù)器，通過(guò)轉(zhuǎn)換得到年、月、日、時(shí)、分、秒

― 鬧鐘功能

― 入侵檢測(cè)功能

― 校準(zhǔn)功能

圖1. RTC框圖

RTC功能

寄存器訪問(wèn)

寄存器寫(xiě)保護(hù)

上電復(fù)位后RTC寄存器處于寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)，需要先解除寫(xiě)保護(hù)，才能寫(xiě)配置RTC寄存器。

解鎖步驟：

使能PWC接口時(shí)鐘

使能BPR接口時(shí)鐘

解鎖電池供電域?qū)懕Ｗo(hù)

RTC寄存器同步

由于RTC由電池供電域的計(jì)數(shù)邏輯和APB1接口的寄存器組成，寄存器的讀寫(xiě)存在同步邏輯。

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

― 寄存器讀：當(dāng)寄存器值從電池供電域更新到APB1接口時(shí)UPDF標(biāo)志置1。 當(dāng)在系統(tǒng)復(fù)位、電源復(fù)位、從待機(jī)、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(biāo)志清除，然后等待UPDF標(biāo)志置1，以讀取正確的值。

RTC同步相關(guān)函數(shù)

等待上一次RTC寄存器配置完成（寫(xiě)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(xiě)

寫(xiě)RTC_DIV、RTC_TA、RTC_CNT寄存器需要先進(jìn)入配置模式（CFGEN=1），然后才能對(duì)寄存器進(jìn)行寫(xiě)操作，當(dāng)退出配置模式（CFGEN=0）時(shí)，就會(huì)將寄存器值實(shí)際寫(xiě)到電池供電域，這個(gè)過(guò)程至少需要3個(gè)RTCCLK周期。

下表列舉了RTC寄存器受寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)，以及寫(xiě)入的條件：

表1. RTC寄存器

寄存器復(fù)位

RTC寄存器處于電池供電域，可以CRM_BPDC的BPDRST進(jìn)行電池供電域復(fù)位，也可以由提供的庫(kù)函數(shù)對(duì)每個(gè)寄存器寫(xiě)默認(rèn)值進(jìn)行復(fù)位。

RTC復(fù)位相關(guān)函數(shù)

電池供電域復(fù)位

或者

兩個(gè)函數(shù)功能一樣，只是bpr_reset()封裝了前一個(gè)函數(shù)。

時(shí)鐘設(shè)置

時(shí)鐘源選擇

RTC時(shí)鐘源經(jīng)過(guò)選擇后輸入到分頻器，最終得到1Hz的時(shí)鐘用來(lái)更新日歷。

圖2. RTC時(shí)鐘結(jié)構(gòu)

RTC的時(shí)鐘源共有3種可以選擇：

― LEXT：外部低速晶振，通常為32.768kHz

― LICK：內(nèi)部低速晶振，通常典型值為40kHz范圍（30~60kHz），詳情請(qǐng)見(jiàn)各型號(hào)的datasheet

― HEXT_DIV：外部高速晶振分頻后得到的時(shí)鐘，不同型號(hào)分頻值請(qǐng)見(jiàn)下表

表2. 各型號(hào)HEXT的預(yù)分頻值

表3. 各時(shí)鐘源優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

RTC時(shí)鐘源設(shè)置相關(guān)函數(shù)

選擇對(duì)應(yīng)時(shí)鐘使能

選擇RTC時(shí)鐘

使能RTC時(shí)鐘

預(yù)分頻器設(shè)置

RTC_CLK通過(guò)20位預(yù)分頻器后獲得1Hz時(shí)鐘，計(jì)算公式如下：

表4. 分頻設(shè)置舉例

RTC分頻設(shè)置相關(guān)函數(shù)

設(shè)置RTC預(yù)分頻器

獲取RTC預(yù)分頻器值

RTC時(shí)鐘初始化舉例：

日歷

RTC內(nèi)部是一個(gè)32位的計(jì)數(shù)器，通常使用中該計(jì)數(shù)器1秒增加1，也就是該計(jì)數(shù)器相當(dāng)于秒鐘，然后根據(jù)當(dāng)前的秒鐘值，通過(guò)轉(zhuǎn)換得到年、月、日、星期、時(shí)、分、秒，實(shí)現(xiàn)日歷的功能，修改計(jì)數(shù)器的值便可修改時(shí)間和日期。

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

圖3. 日歷轉(zhuǎn)換

計(jì)數(shù)相關(guān)函數(shù)

設(shè)置RTC計(jì)數(shù)值

獲取RTC計(jì)數(shù)值

秒鐘轉(zhuǎn)換成日歷

先規(guī)定一個(gè)起始時(shí)間，例如1970-1-1 0000對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器為0，現(xiàn)在比如計(jì)數(shù)值為200000，那么換算成時(shí)間為：

― 天數(shù)：200000 / 86400 = 2

― 小時(shí)：(200000 % 86400) / 3600= 7

― 分鐘：(200000 % 3600) / 60= 33

― 秒鐘：200000 % 60 = 20

所以現(xiàn)在的時(shí)間對(duì)應(yīng)為1970-1-3 0720，對(duì)應(yīng)日歷轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換函數(shù)。

設(shè)置日歷值（日歷轉(zhuǎn)換成秒鐘）

結(jié)構(gòu)體calendar_type里面參數(shù)含義如下：

― year：年

― month：月

― day：日

― hour：時(shí)

― min：分

― sec：秒

― week：星期幾

讀取日歷值（秒鐘轉(zhuǎn)換成日歷）

鬧鐘

RTC鬧鐘是一個(gè)32位的值，當(dāng)鬧鐘值和計(jì)數(shù)值相等時(shí)產(chǎn)生鬧鐘事件（TAF置1），當(dāng)中斷使能時(shí)，會(huì)產(chǎn)生中斷。

圖4. 鬧鐘匹配

鬧鐘相關(guān)函數(shù)

鬧鐘值設(shè)置函數(shù)

中斷使能函數(shù)

標(biāo)志獲取函數(shù)

標(biāo)志清除函數(shù)

計(jì)數(shù)值溢出

由于計(jì)數(shù)值為32位，所以存在溢出問(wèn)題，當(dāng)計(jì)數(shù)值為0xFFFFFFFF溢出到0x00000000時(shí)，產(chǎn)生溢出事件，OVFF標(biāo)志置1當(dāng)鬧鐘使能后，由于溢出后，秒與日歷的相轉(zhuǎn)換關(guān)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(shí)間為136年，例程起始時(shí)間為1975，所以能夠到2106年不溢出。

圖5. 計(jì)數(shù)值溢出示例（分頻值為4）

中斷

當(dāng)發(fā)生鬧鐘、秒、溢出事件時(shí)，RTC可產(chǎn)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(duì)應(yīng)的NVIC通道。

― 使能對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)的NVIC通道。

― 使能對(duì)應(yīng)的RTC中斷控制位。

下表說(shuō)明了RTC時(shí)鐘源、事件以及中斷對(duì)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(duì)應(yīng)中斷向量

中斷、事件相關(guān)函數(shù)

中斷使能函數(shù)

標(biāo)志獲取函數(shù)

標(biāo)志清除函數(shù)

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(shù)

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(shù)

電池供電域功能

電池供電數(shù)據(jù)寄存器

電池供電域一共提供了42個(gè)16位電池供電數(shù)據(jù)寄存器，可以在只由電池供電下保存數(shù)據(jù)，不會(huì)被系統(tǒng)復(fù)位所復(fù)位，只能通過(guò)電池供電域復(fù)位或入侵事件進(jìn)行復(fù)位。 在寫(xiě)電池供電數(shù)據(jù)寄存器時(shí)，需要先解除讀保護(hù)，解鎖方式同2.1章節(jié)相同。

電池供電域數(shù)據(jù)操作相關(guān)函數(shù)

寫(xiě)電池供電數(shù)據(jù)寄存器

讀電池供電數(shù)據(jù)寄存器

電池供電域復(fù)位

RTC校準(zhǔn)

電池供電域還提供了RTC校準(zhǔn)功能，通過(guò)RTC_CALVAL寄存器進(jìn)行配置。

圖6. RTC校準(zhǔn)

當(dāng)RTC_CLK為32.768kHz時(shí)，校準(zhǔn)周期為2^20^個(gè)RTC_CLK約32秒。 CALVAL[7：0]值指定了2^20^個(gè)RTC_CLK中忽略的脈沖數(shù)，最多可忽略127個(gè)脈沖，這可以將時(shí)鐘調(diào)慢，調(diào)慢范圍為0~121ppm。

可以選擇將校準(zhǔn)前或校準(zhǔn)后的RTC時(shí)鐘64分頻后輸出到PC13腳。

校準(zhǔn)設(shè)置相關(guān)函數(shù)

校準(zhǔn)值設(shè)置函數(shù)

校準(zhǔn)時(shí)鐘輸出設(shè)置函數(shù)

入侵檢測(cè)

電池供電域提供了1組入侵檢測(cè)TAMPER，當(dāng)在發(fā)生入侵事件時(shí)，TPEF標(biāo)志位置1，同時(shí)將自動(dòng)清除電池供電數(shù)據(jù)寄存器(RTC_BPRx)的值； 若已使能入侵中斷，將產(chǎn)生入侵中斷，同時(shí)TPIF標(biāo)志位置1。 入侵檢測(cè)引腳固定為PC13。

圖7. 入侵檢測(cè)

入侵檢測(cè)模式分為高電平檢測(cè)和低電平檢測(cè)。

入侵檢測(cè)相關(guān)函數(shù)

入侵檢測(cè)有效電平設(shè)置

入侵檢測(cè)使能

入侵檢測(cè)標(biāo)志獲取

入侵檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)清除

入侵檢測(cè)中斷使能

事件輸出功能

電池供電域提供了一組復(fù)用功能輸出，在PC13腳可以輸出以下事件：

― 校準(zhǔn)輸出：校準(zhǔn)前64分頻輸出、校準(zhǔn)后64分頻輸出。

― 事件輸出：鬧鐘事件、秒事件

圖8. 事件輸出

當(dāng)輸出模式為事件輸出時(shí)（鬧鐘事件、秒事件），可以通過(guò)OUTM選擇輸出類型為脈沖輸出（輸出脈沖的寬度為一個(gè)RTC時(shí)鐘的周期）或者是翻轉(zhuǎn)輸出（每來(lái)一次鬧鐘或秒輸出事件，相對(duì)應(yīng)管腳翻轉(zhuǎn)一次）。

事件輸出相關(guān)函數(shù)

事件輸出設(shè)置并使能

審核編輯：湯梓紅