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【解决方案】STM32L系列单片机的RTC读取时间,一会儿要走时,一会儿又不走时的解决方案

程序员文章站 2022-03-06 08:01:32
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单片机STM32L476RG(用的nucleo开发板),调试RTC的过程中遇到了HAL_RTC_GetTime函数读取的时间一会儿走,一会儿不走的问题,如图所示。

【解决方案】STM32L系列单片机的RTC读取时间,一会儿要走时,一会儿又不走时的解决方案

【解决方案】STM32L系列单片机的RTC读取时间,一会儿要走时,一会儿又不走时的解决方案

要等很长一段时间,时间才会更新。而实际上RTC时钟一直在走,并且掉电保存也没问题。

 

解决方案是,每次读取时间,HAL_RTC_GetTime和HAL_RTC_GetDate函数必须同时调用,并且必须先调用HAL_RTC_GetTime,后调用HAL_RTC_GetDate,顺序不能反!

static void display_time(void)
{
  RTC_DateTypeDef date;
  RTC_TimeTypeDef time;
  
  HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &time, RTC_FORMAT_BCD);
  HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &date, RTC_FORMAT_BCD);
  
  printf("20%02x-%x-%x %02x:%02x:%02x\n", date.Year, date.Month, date.Date, time.Hours, time.Minutes, time.Seconds);
}

如果要想只读取时间,不读取日期,就必须直接访问RTC->TR寄存器,不能使用HAL_RTC_GetTime函数。

static void display_time(void)
{
  printf("%02x:%02x:%02x\n", (RTC->TR >> 16) & 0xff, (RTC->TR >> 8) & 0xff, RTC->TR & 0xff);
}

并且,不能去访问RTC->SSR寄存器,否则问题会复现!

static void display_time(void)
{
  RTC->SSR;
  printf("%02x:%02x:%02x\n", (RTC->TR >> 16) & 0xff, (RTC->TR >> 8) & 0xff, RTC->TR & 0xff);
}

这个问题的根本原因就是HAL_RTC_GetTime函数里面访问了RTC->SSR寄存器。如果不访问这个寄存器就不会出错。

STM32的RTC里面设置了shadow registers(缓存)用于避免日期时间同时读取时出现不匹配的问题,如2000-1-1 23:59:59跳变到00:00:00时读取到2000-1-2 23:59:59。STM32会在读取时间后自动把日期缓存起来,接下来再读日期,读到的就是缓存里面的日期,不是寄存器更新后的日期。而SSR是毫秒,比TR时分秒级别更低,所以如果读取了SSR再去读TR,不读DR中的年月日,就会导致缓存一直不更新,读出来的时间就会一直不走,而过了很久缓存过期了时间才变。

【最终程序代码】

main.c:

#include <stdio.h>
#include <stm32l4xx.h>
#include "common.h"

RTC_HandleTypeDef hrtc;

static void display_time(void)
{
  RTC_DateTypeDef date;
  RTC_TimeTypeDef time;
  
  HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &time, RTC_FORMAT_BCD);
  HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &date, RTC_FORMAT_BCD);
  
  printf("20%02x-%x-%x %02x:%02x:%02x\n", date.Year, date.Month, date.Date, time.Hours, time.Minutes, time.Seconds);
}

static void rtc_init(void)
{
  uint32_t source;
  
  __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
  HAL_PWR_EnableBkUpAccess();
  
  source = __HAL_RCC_GET_RTC_SOURCE();
  if (source != RCC_RTCCLKSOURCE_NONE && source != RCC_RTCCLKSOURCE_LSE)
  {
    printf("Backup domain is reset!\n");
    __HAL_RCC_BACKUPRESET_FORCE();
    __HAL_RCC_BACKUPRESET_RELEASE();
  }
  
  if (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET)
  {
    printf("LSE is OFF!\n");
    __HAL_RCC_LSE_CONFIG(RCC_LSE_ON);
    while (__HAL_RCC_GET_FLAG(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET);
    printf("LSE is ready!\n");
  }
  else
    printf("LSE is ON!\n");
  
  hrtc.Instance = RTC;
  if (source != RCC_RTCCLKSOURCE_LSE)
  {
    printf("RTC is configured!\n");
    __HAL_RCC_RTC_CONFIG(RCC_RTCCLKSOURCE_LSE);
    __HAL_RCC_RTC_ENABLE();
    
    hrtc.Init.AsynchPrediv = 127;
    hrtc.Init.SynchPrediv = 255;
    HAL_RTC_Init(&hrtc);
    
    HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer(&hrtc, 0, RTC_WAKEUPCLOCK_CK_SPRE_16BITS);
  }
}

int main(void)
{
  HAL_Init();
  
  usart_init(115200);
  printf("STM32L476RG RTC\n");
  printf("SystemCoreClock=%u\n", SystemCoreClock);
  
  rtc_init();
  
  while (1)
  {
    if (__HAL_RTC_WAKEUPTIMER_GET_FLAG(&hrtc, RTC_FLAG_WUTF) != RESET)
    {
      __HAL_RTC_WAKEUPTIMER_CLEAR_FLAG(&hrtc, RTC_FLAG_WUTF);
      display_time();
    }
  }
}

common.h:

#ifndef __COMMON_H
#define __COMMON_H

struct __FILE
{
  int handle;
};

void usart_init(int baud_rate);

#endif

common.c:

#include <rt_sys.h>
#include <stdio.h>
#include <stm32l4xx.h>
#include "common.h"

#pragma import(__use_no_semihosting)

FILE __stdin = {0};
FILE __stdout = {1};
FILE __stderr = {2};
UART_HandleTypeDef huart2;

void _sys_exit(int returncode)
{
  while (1);
}

void _ttywrch(int ch)
{
  if (ch == '\n')
    HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"\r\n", 2, HAL_MAX_DELAY);
  else
    HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
}

void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  while (1);
}

int fputc(int ch, FILE *fp)
{
  switch (fp->handle)
  {
    case 1:
    case 2:
      _ttywrch(ch);
      break;
    default:
      return EOF;
  }
  return ch;
}

void usart_init(int baud_rate)
{
  GPIO_InitTypeDef gpio;
  
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_USART2_CLK_ENABLE();
  
  gpio.Alternate = GPIO_AF7_USART1;
  gpio.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  gpio.Pin = GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3;
  gpio.Pull = GPIO_NOPULL;
  gpio.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio);
  
  huart2.Instance = USART2;
  huart2.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_RXOVERRUNDISABLE_INIT;
  huart2.AdvancedInit.OverrunDisable = UART_ADVFEATURE_OVERRUN_DISABLE;
  huart2.Init.BaudRate = baud_rate;
  huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  HAL_UART_Init(&huart2);
}

void SysTick_Handler(void)
{
  HAL_IncTick();
}

【问题解决后的截图】

【解决方案】STM32L系列单片机的RTC读取时间,一会儿要走时,一会儿又不走时的解决方案

【解决方案】STM32L系列单片机的RTC读取时间,一会儿要走时,一会儿又不走时的解决方案

 

【补充】

RTC利用WakeUpTimer,每5秒从待机(Standby)模式唤醒单片机:

(1)HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer改成HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer_IT,位置不变,只需要初始化RTC的时候设置一次,后续开机都不用再设置。

  if (source != RCC_RTCCLKSOURCE_LSE)
  {
    printf("RTC is configured!\n");
    __HAL_RCC_RTC_CONFIG(RCC_RTCCLKSOURCE_LSE);
    __HAL_RCC_RTC_ENABLE();
    
    hrtc.Init.AsynchPrediv = 127;
    hrtc.Init.SynchPrediv = 255;
    HAL_RTC_Init(&hrtc);
    
    HAL_RTCEx_SetWakeUpTimer_IT(&hrtc, 4, RTC_WAKEUPCLOCK_CK_SPRE_16BITS); // 每5秒唤醒一次
  }

(2)进入待机模式前必须要清除WakeUpTimer的标志位,否则从第二次开始进入待机模式后马上就会被唤醒

printf("Enter standby mode!\n");
__HAL_RTC_WAKEUPTIMER_CLEAR_FLAG(&hrtc, RTC_FLAG_WUTF); // 进入待机模式前先清一次中断
HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();

【解决方案】STM32L系列单片机的RTC读取时间,一会儿要走时,一会儿又不走时的解决方案

相关标签: STM32 RTC