蓝桥杯国赛——第三站RTC秒中断

端午假期，周六上了一天实验课，晚上用来打游戏了。今天，周日，再继续搞，。

RTC中断相关：

1.目前看来，断电运行是不可能的，因为板子不带电源。不过说起来，想要实现断电运行，关键就是RTC备份域【BKP】能够在断电时保持数据，所以只要使能寄存器，正确读写就没问题。

从RTC 的定时器特性来说，它是一个32 位的计数器，只能向上计数。它使用的时钟源有三种，分别为高速外部时钟的128 分频（HSE/128）、低速内部时钟LSI 以及低速外部时钟LSE；使HSE分频时钟或LSI 的话，在主电源VDD 掉电的情况下，这两个时钟来源都会受到影响，因此没法保证RTC 正常工作。因此RTC 一般使用低速外部时钟LSE，在设计中，频率通常为实时时钟模块中常用的32.768KHz，这是因为32768 = 215，分频容易实现，所以它被广泛应用到RTC 模块。在主电源VDD 有效的情况下(待机)，RTC 还可以配置闹钟事件使STM32 退出待机模式。

实际上，在阅读手册的时候，可以发现st对RTC读写时间和访问备份域设置了很多reg级别的约束条件，但是在直接使用Hal库编程时，很多东西被库函数屏蔽了（搞得我抓不清学习的重点），所以，库这个东西，有利有弊吧。

2.RTC秒中断和定时闹钟

hal库的delay函数会使得程序重心都放到delay上面，其他动作不会执行，而使用uwTick来比较的方式，就不会这样。但是如果在中断中sys定时时间到，理论上会先执行中断，之后再重新运行。那么这种时间上的冲突应该怎么避免呢？也就是，单片机执行多个程序，如果没有理解错的话，它作为单核单线程，应该不能同时调用cpu资源运行，所以它采取的应该是分时复用，或者索性直接在while循环里面顺序执行，用高速的80MHz乃至更高的频率来实现基本同时运行。故而应该不存在能够让冲突的程序严格按照时序运行的解决方案。

现在疑问的就是有没有相关文章介绍过这些？

谢邀，一般单片机一般只有一个核心，做多线程实际上是分时复用。

谢邀，一般单片机一般只有一个核心，做多线程实际上是分时复用。自己做的话可以写个循环，循环里面多个进程轮流执行。
更方便一点是用嵌入式操作系统，如ucos freertos vxworks 等操作系统做，里面自带任务调度及任务间通信等功能。
里面的任务调度可以按照时间片轮训，优先级抢占等方式，比你自己搞省事多了。 觉得不错请按赞XD!
作者：东东bh
链接：https://www.zhihu.com/question/323241954/answer/674988619
来源：知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

仿佛从中看到了操作系统以及嵌入式更有趣的前沿，可能单片机还是太入门了吧。haha

那么，我目前就先采用这种解决方案吧，尽可能使得分时复用之间的时间冲突变小。如果你在疑问我为什么在RTC这里思考这些，往下面看吧//。

实现RTC的秒中断【分钟中断等同理】

有关秒中断的原理，简单概述，大家感兴趣可以康康其他文章。有相关基础的想迫切知道其中有没有什么坑的可以继续看下去。

42.4.1 等待时钟同步和操作完成
RTC 区域的时钟比APB 时钟慢，访问前需要进行时钟同步，只要调用库函数RTC_WaitForSynchro即可，而如果修改了RTC 的寄存器，又需要调用RTC_WaitForLastTask 函数确保数据已写入。
42.4.2 使能备份域说及RTC 配置
默认情况下，RTC 所属的备份域禁止访问，可使用库函数PWR_BackupAccessCmd 使能访问，该函数通过PWR_CR 寄存器的DBP 位使能访问，使能后才可以访问RTC 相关的寄存器，然而若
希望修改RTC 的寄存器，还需要进一步使能RTC 控制寄存器的CNF 位使能寄存器配置。
42.4.3 设置RTC 时钟分频
42.4.4 设置、获取RTC 计数器及闹钟
tip：配置标志位用于上电继续运行
检测备份域寄存器RTC_BKP_DRX 内的值是否等于RTC_BKP_DATA 而分成两个分支。

//*摘自火哥的《零死角玩转stm32》
在我刚接触单片机时，火哥的固件库的参考书目有莫大作用。它们编写的真的不错。

【目的：实现秒中断，每次中断通过串口发送当前时间】

CubeMX配置

说明：

cubemx基本把调用RTC初始化和闹钟（中断）的配置都完成了。

tip：wakeup（唤醒）中断暂时不想探究

等待时钟同步不需要额外配置，库函数基本能自己完成【推测，我没有详细读相关的代码哈】

其中active Clock Source 和 Active Calendar基本对应于使能备份域；

Data Format建议就采用binary，虽然bcd也能用，但是似乎bcd编码格式在之后获取时间然后再人为递增时候有点麻烦。下面贴一个bcd格式在库里面的写法【库还提供了一个函数转换rtc的binary和bcd】

下面，想要实现秒中断就要mask一些不关注的东西：

屏蔽day、hour、minute，这样就只关注second，在second达到条件就中断，实现不管是什么分钟、小时，都能有秒中断。

finished。

代码

/**************Cube自动生成的RTC代码*****************/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "rtc.h"

/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

RTC_HandleTypeDef hrtc;

/* RTC init function */
void MX_RTC_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN RTC_Init 0 */

  /* USER CODE END RTC_Init 0 */

  RTC_TimeTypeDef sTime = {0};
  RTC_DateTypeDef sDate = {0};
  RTC_AlarmTypeDef sAlarm = {0};

  /* USER CODE BEGIN RTC_Init 1 */

  /* USER CODE END RTC_Init 1 */
  /** Initialize RTC Only
  */
  hrtc.Instance = RTC;
  hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24;
  hrtc.Init.AsynchPrediv = 124;
  hrtc.Init.SynchPrediv = 5999;
  hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE;
  hrtc.Init.OutPutRemap = RTC_OUTPUT_REMAP_NONE;
  hrtc.Init.OutPutPolarity = RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH;
  hrtc.Init.OutPutType = RTC_OUTPUT_TYPE_OPENDRAIN;
  hrtc.Init.OutPutPullUp = RTC_OUTPUT_PULLUP_NONE;
  if (HAL_RTC_Init(&hrtc) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /* USER CODE BEGIN Check_RTC_BKUP */

  /* USER CODE END Check_RTC_BKUP */

  /** Initialize RTC and set the Time and Date
  */
  sTime.Hours = 1;
  sTime.Minutes = 1;
  sTime.Seconds = 50;
  sTime.SubSeconds = 0;
  sTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
  sTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
  if (HAL_RTC_SetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sDate.WeekDay = RTC_WEEKDAY_SUNDAY;
  sDate.Month = RTC_MONTH_JUNE;
  sDate.Date = 5;
  sDate.Year = 22;
  if (HAL_RTC_SetDate(&hrtc, &sDate, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Enable the Alarm A
  */
  sAlarm.AlarmTime.Hours = 1;
  sAlarm.AlarmTime.Minutes = 1;
  sAlarm.AlarmTime.Seconds = 55;
  sAlarm.AlarmTime.SubSeconds = 0;
  sAlarm.AlarmMask = RTC_ALARMMASK_DATEWEEKDAY|RTC_ALARMMASK_HOURS
                              |RTC_ALARMMASK_MINUTES;
  sAlarm.AlarmSubSecondMask = RTC_ALARMSUBSECONDMASK_ALL;
  sAlarm.AlarmDateWeekDaySel = RTC_ALARMDATEWEEKDAYSEL_DATE;
  sAlarm.AlarmDateWeekDay = 1;
  sAlarm.Alarm = RTC_ALARM_A;
  if (HAL_RTC_SetAlarm_IT(&hrtc, &sAlarm, RTC_FORMAT_BIN) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN RTC_Init 2 */

  /* USER CODE END RTC_Init 2 */

}

void HAL_RTC_MspInit(RTC_HandleTypeDef* rtcHandle)
{

  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
  if(rtcHandle->Instance==RTC)
  {
  /* USER CODE BEGIN RTC_MspInit 0 */

  /* USER CODE END RTC_MspInit 0 */
  /** Initializes the peripherals clocks
  */
    PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC;
    PeriphClkInit.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_HSE_DIV32;

    if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
    {
      Error_Handler();
    }

    /* RTC clock enable */
    __HAL_RCC_RTC_ENABLE();
    __HAL_RCC_RTCAPB_CLK_ENABLE();

    /* RTC interrupt Init */
    HAL_NVIC_SetPriority(RTC_Alarm_IRQn, 0, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(RTC_Alarm_IRQn);
  /* USER CODE BEGIN RTC_MspInit 1 */

  /* USER CODE END RTC_MspInit 1 */
  }
}

void HAL_RTC_MspDeInit(RTC_HandleTypeDef* rtcHandle)
{

  if(rtcHandle->Instance==RTC)
  {
  /* USER CODE BEGIN RTC_MspDeInit 0 */

  /* USER CODE END RTC_MspDeInit 0 */
    /* Peripheral clock disable */
    __HAL_RCC_RTC_DISABLE();
    __HAL_RCC_RTCAPB_CLK_DISABLE();

    /* RTC interrupt Deinit */
    HAL_NVIC_DisableIRQ(RTC_Alarm_IRQn);
  /* USER CODE BEGIN RTC_MspDeInit 1 */

  /* USER CODE END RTC_MspDeInit 1 */
  }
}

/* USER CODE BEGIN 1 */

/* USER CODE END 1 */

手敲大部分的main代码：

/************* 手敲大部分的main代码：***********/
/***************不重要的就删了***************/

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "rtc.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
/* USER CODE END Includes */
RTC_TimeTypeDef Time_RTC;
RTC_DateTypeDef Date_RTC;
RTC_AlarmTypeDef Alarm_RTC;
void Uart_Proc(void);
void SystemClock_Config(void);
/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();

  MX_GPIO_Init();
  MX_RTC_Init();
    
  MX_USART1_UART_Init();
  HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&rx_data,1);
  while (1)
  {
        Uart_Proc();
  }
}



void Uart_Proc(void)
{
    sprintf((char *)tx_buff,"Hello\n");//*似乎是这个sprintf特别占用系统时间，使得秒中断没有立刻进入
    //*不对，sprintf屏蔽之后还是两秒进入一次中断
    //*因此，我担心的是程序执行其他时候，会不会也打断中断，无法实现秒中断。因此有必要在完整的模板程序中试验
    //*又或者，只是因为一个时刻占用了两词transmit导致的？
    //*又或者，是sys中断优先级高于秒中断优先级导致的？但是如果秒中断优先级高于sys，那么系统其他的程序赖以依靠的sys时钟就不准确了
    
    //改变rtc优先级更高的时候，能够做到即时走进秒中断，但是明显对uart两秒钟传输一次的精度有影响；
    //我能想到最优的方案就是中断服务函数中尽量少的程序，然后把执行程序提出来让他在sys的协调下运行
    HAL_UART_Transmit(&huart1,tx_buff,strlen(tx_buff),50);
}
void HAL_RTC_AlarmAEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
{
　　 //*获取当前的闹钟时间设置情况
    HAL_RTC_GetAlarm(hrtc, &Alarm_RTC, RTC_ALARM_A, RTC_FORMAT_BIN);
    //*设置下一次闹钟的时间
    if(Alarm_RTC.AlarmTime.Seconds != 59)
        Alarm_RTC.AlarmTime.Seconds= Alarm_RTC.AlarmTime.Seconds+1;
    else
        Alarm_RTC.AlarmTime.Seconds = 0;
    //*发送当前的时间给串口
    HAL_RTC_GetTime(hrtc,&Time_RTC,RTC_FORMAT_BIN);
    HAL_RTC_GetDate(hrtc,&Date_RTC,RTC_FORMAT_BIN);
    
    sprintf(i_disp,"RTC:%02d-%02d-%02d\n",Time_RTC.Hours,Time_RTC.Minutes,Time_RTC.Seconds);
    HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)i_disp,strlen(i_disp),50);
    //*重新使能闹钟中断
    HAL_RTC_SetAlarm_IT(hrtc, &Alarm_RTC, RTC_FORMAT_BIN);
}