RTC简介
实时时钟(Real Time Clock，RTC)，本质是一个计数器，计数频率常为秒，专门用来记录时间。
普通定时器拿来作时钟可行吗？普通定时器无法掉电运行！
RTC特性：
1，能提供时间（秒钟数） 2，能在MCU掉电后运行 3，低功耗
常用的RTC方案
对比因素 |
内部RTC |
外置RTC |
信息差异 |
提供秒/亚秒信号 |
提供秒信号和日历 |
功耗 |
功耗高 |
功耗低 |
体积 |
不用占用额外体积 |
体积大 |
成本 |
成本低 |
成本高 |
1，一般都需要设计RTC外围电路； 2，一般都可以给RTC设置独立的电源； 3，多数RTC的寄存器采用BCD码存储时间信息；
时间戳
Unix 时间戳（Unix Timestamp）定义为从UTC/GMT的1970年1月1日0时0分0秒开始所经过的秒数，不考虑闰秒
时间戳存储在一个秒计数器中，秒计数器为32位/64位的整型变量
世界上所有时区的秒计数器相同，不同时区通过添加偏移来得到当地时间
UTC/GMT
GMT（Greenwich Mean Time）格林尼治标准时间是一种以地球自转为基础的时间计量系统。它将地球自转一周的时间间隔等分为24小时，以此确定计时标准
UTC（Universal Time Coordinated）协调世界时是一种以原子钟为基础的时间计量系统。它规定铯133原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间为1秒。当原子钟计时一天的时间与地球自转一周的时间相差超过0.9秒时，UTC会执行闰秒来保证其计时与地球自转的协调一致
时间戳转换
C语言的time.h模块提供了时间获取和时间戳转换的相关函数，可以方便地进行秒计数器、日期时间和字符串之间的转换
函数 |
作用 |
time_t time(time_t*); |
获取系统时钟 |
struct tm* gmtime(const time_t*); |
秒计数器转换为日期时间（格林尼治时间） |
struct tm* localtime(const time_t*); |
秒计数器转换为日期时间（当地时间） |
time_t mktime(struct tm*); |
日期时间转换为秒计数器（当地时间） |
char* ctime(const time_t*); |
秒计数器转换为字符串（默认格式） |
char* asctime(const struct tm*); |
日期时间转换为字符串（默认格式） |
size_t strftime(char*, size_t, const char*, const struct tm*); |
日期时间转换为字符串（自定义格式） |
STM32 F1 RTC框图介绍
1，RTC预分频器
2，32位可编程计数器
3，待机唤醒
4，RTC控制寄存器与APB1接口
3个时钟源（HSE / 128） (LSI 40kHz) （LSE 32.768kHz）
RTC工作在后备区域，VDD掉电仍正常
F1 RTC相关寄存器介绍
后备寄存器和RTC寄存器特性（F1）
部分寄存器写保护：RTC_PRL、RTC_ALR、RTC_CNT和RTC_DIV寄存器不会被系统复位
数据存储功能：RTC和后备寄存器不会被系统或电源复位源复位；当从待机模式唤醒时，也不会被复位。 后备寄存器可用于保存掉电时的数据。
独立工作：RTC和后备寄存器通过一个开关供电，在VDD有效时该开关选择VDD供电，否则由VBAT引脚供电。在VBAT供电时仍可继续工作。
2个独立复位：APB1接口由系统复位；RTC核心只能由后备域复位；
RCC_APB1ENR寄存器
使能PWR && BKP时钟
PWR_CR寄存器
使能后备域和RTC的访问权限
RCC_BDCR寄存器
通过RCC_BDCR配置： 1，开启RTC时钟 2，开启LSE时钟； 3，选择RTC计数时钟源；
选择LSE的原因，见F1参考手册V10 59页关于RTC时钟的描述
RTC_CRL寄存器
RTC进入配置模式，关注的位
RTC_CRH寄存器
复位值为0，置1可开启相关中断
RTC_PRLH寄存器
使计数器每计数一次就是1秒，即需要32768分频。
RTC_PRLL寄存器
与RTC_PRL相似的寄存器RTC_DIV可以在不停止分频计数器的工作，获得预分频计数器的当前值。
RTC_CNTH寄存器
注意：进入配置模式才能对寄存器进行操作
RTC_CNTL寄存器
与RTC_CNT相似的寄存器还有RTC_ALR，这里就不做介绍。
RTC相关的HAL库驱动介绍（F1）
驱动函数 |
关联寄存器 |
功能描述 |
HAL_RTC_Init(...) |
CRL/CRH/PRLH/PRLL |
初始化RTC |
HAL_RTC_MspInit(…) |
初始化回调 |
使能RTC时钟 |
HAL_RCC_OscConfig(…) |
RCC_CR/PWR_CR |
开启LSE时钟源 |
HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(...) |
RCC_BDCR |
设置RTC时钟源为LSE |
HAL_PWR_EnableBkUpAccess(...) |
PWR_CR |
使能备份域的访问权限 |
HAL_RTCEx_BKUPWrite/Read() |
BKP_DRx |
读/写备份域数据寄存器 |
以下是需要开启的时钟源： __HAL_RCC_RTC_ENABLE()
__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE()
__HAL_RCC_BKP_CLK_ENABLE()
RTC基本驱动步骤(F1)
时间设置和读取
由于F1的RTC没有日历寄存器，使用时只存储总秒数，不利于直接设置和显示，所以我们还需要编写函数把时间变成我们日常的日历时间
驱动函数 |
功能描述 |
rtc_get_time(…) |
总秒数转成日历时间 |
rtc_is_leap_year(…) |
判断是否闰年 |
uint8_t rtc_get_week(…) |
计算公历日历对应的星期几 |
static long rtc_date2sec(…) |
日历时间转成对应总秒数 |
全局的结构体变量calendar存储时间信息