【STM32+cubemx】0009 HAL库开发：RTC实时时钟的使用、掉电时间保持

RTC (Real Time Clock)即实时时钟。它可以提供时钟、日历的功能；并且可以使用外部电池供电，在极低的功耗下保持计数，使得断电之后还能够计算时间，所以名为实时时钟。

STM32f103的RTC，本质上是一个32位的计数器，在断电后，由电池供电还能保持计数；要使用时间时，需要将计数器的值换算成日期和时间。

此外，stm32的RTC还具备后备存储区，可以利用电池供电，保存10个16bit的数据。

1）cubemx中配置RTC

我们在之前的串口中断工程上修改，以便于打印数值查看。

使用cubemx打开串口中断的工程，然后另存为RTC工程，增加如下设置，启用RTC，勾选时钟源、日历、以及RTC OUT：

（注意这里选择RTC OUT输出时，固定是PC13引脚，如果我们之前的工程中设置了PC13引脚，要先设为reset模式，再选RTC OUT）

设置RTC的初始时间：

（其实这里设置的用处不大，一般都要设置成当前的时间，所以一般都会在程序运行后，输入当前的时间再设置）

接着，设置RTC的时钟，切换到clock configuration 选项卡，如下设置，选择外部的低速时钟：

这里选择外部时钟是因为，内部的RC振荡器精度较低；而如果使用主时钟（高速时钟）分频后作为时钟源功耗较大；一般RTC要求掉电还能运行，需要低功耗。

设置完成后，就可以生成工程代码了。

2）keil中的程序编写

Keil中打开工程，在rtc.c文件中，我们可以看到RTC的初始时间是通过如下方式设置的，

有需要的时候，我们可以仿照这部分代码重新设置时间：

在main.c中添加如下代码，编译、下载、运行，可见右下角的串口打印信息：

这个程序先定义了两个结构体，用来作为保存日期和时间的临时变量；然后通过重定向后的串口打印输出。每秒钟打印一次，可以看到输出时间和日期能自动进位、更新。

3）RTC时间的掉电保持

通过上面的配置，我们已经可以设置RTC开始运行，但是，这个程序还很不实用；每次掉电、上电重启都会重新设置为初始时间；这完全不能发挥RTC的特点。

要想RTC在掉电后仍能继续计时、再次上电后还能保持准确的时间，需要软硬件两方面的支持。

首先，硬件上，VBAT引脚上必须连接电池，一般我们使用3V的纽扣电池，以使得断电后电池能为RTC供电，继续计时。

其次，软件上，需要修改HAL库代码，这里详细说说软件改写这一步。

Cubemx（5.10）生成的RTC HAL库代码，有不完善的地方，主要体现在日期的存储和时间的存储是分开的；日期的存储是在一个普通的RAM变量（就是HAL库中DateToUpdate这个全局变量）中，它每次在累计到满一天时，就会将日期存储（DateToUpdate）变量加1，然后将rtc的计数器清0；这样使用在不掉电时是没有什么问题的，但是一旦掉电，存储日期的变量（DateToUpdate）不能保持，会被置为初始值，而时间每次都是从rtc计数器中读取，这就导致掉电重启后，日期变成了2000/01/01，而时间还在正常继续累加。

正因为这个每次日期进位的清rtc计数器操作，使得原本连续的rtc计数变得不连续，因而仅仅从rtc计数器中无法恢复时间。

有些网友的办法是，将日期值存在后备存储器中，这样掉电后再读取时可以恢复，但是如果掉电时间超过了一天，读回的日期会是前一天存储的，也不能保证完全正确。

比较彻底的解决办法是不用HAL库的时间设置和时间获取函数，把这套函数完全重写。主要的两个函数如下，就是设置时间和获取时间的函数，把日期和时间看作一个整体。

设置时间时，由日期和时间换算成秒，再写入rtc计数器：