基于STM32單片機(jī)秒中斷源和鬧鐘中斷源的解決方案

“RTC”是Real Time Clock 的簡(jiǎn)稱，意為實(shí)時(shí)時(shí)鐘。STM32提供了一個(gè)秒中斷源和一個(gè)鬧鐘中斷源。

RTC的技術(shù)器是一個(gè)32位的計(jì)數(shù)器，使用32.768khz的外部晶振。

2038年問題

在計(jì)算機(jī)應(yīng)用上，2038年問題可能會(huì)導(dǎo)致某些軟件在2038年無法正常工作。所有使用UNIX時(shí)間表示時(shí)間的程序都將受其影響，因?yàn)樗鼈円宰?970年1月1日經(jīng)過的秒數(shù)（忽略閏秒）來表示時(shí)間。這種時(shí)間表示法在類Unix（Unix-like）操作系統(tǒng)上是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，并會(huì)影響以其C編程語言開發(fā)給其他大部份操作系統(tǒng)使用的軟件。

在大部份的32位操作系統(tǒng)上，此“time_t”數(shù)據(jù)模式使用一個(gè)有正負(fù)號(hào)的32位元整數(shù)（signedint32）存儲(chǔ)計(jì)算的秒數(shù)。也就是說最大可以計(jì)數(shù)的秒數(shù)為 2^31次方 可以算得：

2^31/3600/24/365 ≈ 68年

所以依照此“time_t”標(biāo)準(zhǔn)，在此格式能被表示的最后時(shí)間是2038年1月19日03:14:07，星期二（UTC）。超過此一瞬間，時(shí)間將會(huì)被掩蓋（wrap around）且在內(nèi)部被表示為一個(gè)負(fù)數(shù)，并造成程序無法工作，因?yàn)樗鼈儫o法將此時(shí)間識(shí)別為2038年，而可能會(huì)依個(gè)別實(shí)作而跳回1970年或1901年。

對(duì)于PC機(jī)來說，時(shí)間開始于1980年1月1日，并以無正負(fù)符號(hào)的32位整數(shù)的形式按秒遞增，這與UNIX時(shí)間非常類似。可以算得：

2^32/3600/24/365 ≈ 136年

到2116年，這個(gè)整數(shù)將溢出。

Windows NT使用64位整數(shù)來計(jì)時(shí)。但是，它使用100納秒作為增量單位，且時(shí)間開始于1601年1月1日，所以NT將遇到2184年問題。

蘋果公司聲明，Mac在29，940年之前不會(huì)出現(xiàn)時(shí)間問題！

由于RTC是一個(gè)32位計(jì)數(shù)器，同樣其計(jì)時(shí)時(shí)間是有限的。庫(kù)函數(shù)中使用到了C標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間庫(kù)，時(shí)間庫(kù)中的計(jì)時(shí)起始時(shí)間是1900年，可以知道時(shí)間庫(kù)中不是用 有符號(hào)位的32位整數(shù)來表示時(shí)間的，否則在1968年就已經(jīng)溢出了。如果用32位無符號(hào)整數(shù)計(jì)時(shí)，其溢出時(shí)間為2036年左右，所以會(huì)遇到這個(gè)問題。

直接操作寄存器中，可以自由設(shè)定這個(gè)時(shí)間戳起始的年份，RTC的32位寄存器存儲(chǔ)的只是距離這個(gè)起始年份的總秒數(shù)，所以不會(huì)遇到這個(gè)問題。而且可以用無符號(hào)32位的二進(jìn)制表示時(shí)間，這意味著此類系統(tǒng)的時(shí)間戳可以表示更多的秒數(shù)。但是由于其使用32位寄存器表示秒數(shù)，最大只能計(jì)時(shí)到136年后。

本例實(shí)現(xiàn)使用STM32每秒輸出一次當(dāng)前的時(shí)間，并設(shè)置一個(gè)鬧鐘，到時(shí)間時(shí)輸出提醒信息。

直接操作寄存器

RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘的操作原則是 在每次讀寫前都要保證上一次讀寫完成。

代碼較多，使用到的寄存器請(qǐng)參見手冊(cè) （system.h 和stm32f10x_it.h等相關(guān)代碼參照STM32 直接操作寄存器開發(fā)環(huán)境配置）

User/main.c

#include#include“system.h”#include“usart.h”#include“rtc.h”#defineLED1PAout（4）#defineLED2PAout（5）voidGpio_Init（void）;externconstu8*Week_Table［7］;intmain（void）{Rcc_Init（9）;//系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置Usart1_Init（72，9600）;Nvic_Init（0，0，RTC_IRQChannel，0）;//設(shè)置中斷Gpio_Init（）;Rtc_Init（）;//Rtc_TIME_AutoSet（）;//將當(dāng)前編譯時(shí)間作為RTC開始時(shí)間Rtc_TIME_Set（2012，7，7，20，50，0）;//設(shè)定開始時(shí)間參數(shù)說明：年，月，日，時(shí)，分，秒Rtc_ALARM_Set（2012，7，7，20，50，30）;//設(shè)定鬧鐘事件時(shí)間LED1=1;while（1）;}voidGpio_Init（void）{RCC-》APB2ENR|=1《《2;//使能PORTA時(shí)鐘GPIOA-》CRL&=0x0000FFFF;//PA0~3設(shè)置為浮空輸入，PA4~7設(shè)置為推挽輸出GPIOA-》CRL|=0x33334444;//USART1串口I/O設(shè)置GPIOA-》CRH&=0xFFFFF00F;//設(shè)置USART1的Tx（PA.9）為第二功能推挽，50MHz；Rx（PA.10）為浮空輸入GPIOA-》CRH|=0x000008B0;}

User/stm32f103x_it.c

#include“stm32f10x_it.h”#include“system.h”#include“stdio.h”#include“rtc.h”#defineLED1PAout（4）#defineLED2PAout（5）#defineLED3PAout（6）#defineLED4PAout（7）//externvoidWwdg_Feed（void）;//externu16Read_Bkp（u8reg）;externvoidRtc_Get（void）;externconstu8*Week_Table［7］;voidRTC_IRQHandler（void）{if（RTC-》CRL&0x0001）//秒鐘中斷{LED4=！LED4;Rtc_Get（）;printf（“\r\nTime：%d-%d-%d，%d：%d：%d，Todayis%s\r\n”，timer.year，timer.month，timer.date，timer.hour，timer.minute，timer.second，Week_Table［timer.week］）;}if（RTC-》CRL&0x0002）//鬧鐘中斷{LED3=1;printf（“\r\nIt‘stimetodosth.\r\n”）;RTC-》CRL&=~（0x0002）;//清除鬧鐘中斷}RTC-》CRL&=0x0FFA;//清除溢出，秒鐘中斷while（?。≧TC-》CRL&（1《《5）））;//等待RTC寄存器操作完成}

Library/src/rtc.c

#include#include“rtc.h”#include“stdio.h”tmtimer;//定義時(shí)鐘結(jié)構(gòu)體，主函數(shù)直接可以調(diào)用此結(jié)構(gòu)體讀出時(shí)間//平年