STM32+RTC实现时钟无法设置时间以及掉电时间清零的问题

最近在实现一个万年历的功能，其中遇到了无法设置时间以及掉电时间清零的问题。

.h文件代码如下：

#ifndef __RTC_H
#define __RTC_H	    
//时间结构体
typedef struct 
{
	vu8 hour;
	vu8 min;
	vu8 sec;			
	//公历日月年周
	vu16 w_year;
	vu8  w_month;
	vu8  w_date;
	vu8  week;		 
}_calendar_obj;					 
extern _calendar_obj calendar;	//日历结构体
extern u8 const mon_table[12];	//月份日期数据表
void Disp_Time(u8 x,u8 y,u8 size);//在制定位置开始显示时间
void Disp_Week(u8 x,u8 y,u8 size,u8 lang);//在指定位置显示星期
u8 RTC_Init(void);        //初始化RTC,返回0,失败;1,成功;
u8 Is_Leap_Year(u16 year);//平年,闰年判断
u8 RTC_Get(void);         //更新时间   
u8 RTC_Get_Week(u16 year,u8 month,u8 day);
u8 RTC_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec);//设置时间			 
#endif

.c代码如下：

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "rtc.h" 		   

_calendar_obj calendar;//时钟结构体 
 
static void RTC_NVIC_Config(void)
{	
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = RTC_IRQn;		//RTC全局中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;	//先占优先级1位,从优先级3位
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;	//先占优先级0位,从优先级4位
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;		//使能该通道中断
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);		//根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
}

//实时时钟配置
//初始化RTC时钟,同时检测时钟是否工作正常
//BKP->DR1用于保存是否第一次配置的设置
//返回0:正常
//其他:错误代码

u8 RTC_Init(void)
{
	//检查是不是第一次配置时钟
	u8 temp=0;
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);	//使能PWR和BKP外设时钟   
	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);	//使能后备寄存器访问  
	if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x5080)		//从指定的后备寄存器中读出数据:读出了与写入的指定数据不相乎
		{	 			
		BKP_DeInit();	//复位备份区域 	
		RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);	//设置外部低速晶振(LSE),使用外设低速晶振
		while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET)	//检查指定的RCC标志位设置与否,等待低速晶振就绪
			{
			temp++;
			delay_ms(10);
			}
		if(temp>=250)return 1;//初始化时钟失败,晶振有问题	    
		RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);		//设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSE作为RTC时钟    
		RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);	//使能RTC时钟  
		RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		RTC_WaitForSynchro();		//等待RTC寄存器同步  
		RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);		//使能RTC秒中断
		RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		RTC_EnterConfigMode();/// 允许配置	
		RTC_SetPrescaler(32767); //设置RTC预分频的值
		RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		RTC_Set(2021,3,20,7,32,00);  //设置时间	
		RTC_ExitConfigMode(); //退出配置模式  
		BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5080);	//向指定的后备寄存器中写入用户程序数据
		}
		
	else//系统继续计时
		{

		RTC_WaitForSynchro();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);	//使能RTC秒中断
		RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		}
	RTC_NVIC_Config();//RCT中断分组设置		    				     
	RTC_Get();//更新时间	
	return 0; //ok
}		 				    
//RTC时钟中断
//每秒触发一次  
//extern u16 tcnt; 
void RTC_IRQHandler(void)
{		 
	if (RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC) != RESET)//秒钟中断
	{							
		RTC_Get();//更新时间   
 	}
	if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_ALR)!= RESET)//闹钟中断
	{
		RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_ALR);		//清闹钟中断	  	   
  	} 				  								 
	RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC|RTC_IT_OW);		//清闹钟中断
	RTC_WaitForLastTask();	  	    						 	   	 
}
//判断是否是闰年函数
//月份   1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 11 12
//闰年   31 29 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
//非闰年 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
//输入:年份
//输出:该年份是不是闰年.1,是.0,不是
u8 Is_Leap_Year(u16 year)
{			  
	if(year%4==0) //必须能被4整除
	{ 
		if(year%100==0) 
		{ 
			if(year%400==0)return 1;//如果以00结尾,还要能被400整除 	   
			else return 0;   
		}else return 1;   
	}else return 0;	
}	 			   
//设置时钟
//把输入的时钟转换为秒钟
//以1970年1月1日为基准
//1970~2099年为合法年份
//返回值:0,成功;其他:错误代码.
//月份数据表											 
u8 const table_week[12]={0,3,3,6,1,4,6,2,5,0,3,5}; //月修正数据表	  
//平年的月份日期表
const u8 mon_table[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
u8 RTC_Set(u16 syear,u8 smon,u8 sday,u8 hour,u8 min,u8 sec)
{
	u16 t;
	u32 seccount=0;
	if(syear<1970||syear>2099)return 1;	   
	for(t=1970;t<syear;t++)	//把所有年份的秒钟相加
	{
		if(Is_Leap_Year(t))seccount+=31622400;//闰年的秒钟数
		else seccount+=31536000;			  //平年的秒钟数
	}
	smon-=1;
	for(t=0;t<smon;t++)	   //把前面月份的秒钟数相加
	{
		seccount+=(u32)mon_table[t]*86400;//月份秒钟数相加
		if(Is_Leap_Year(syear)&&t==1)seccount+=86400;//闰年2月份增加一天的秒钟数	   
	}
	seccount+=(u32)(sday-1)*86400;//把前面日期的秒钟数相加 
	seccount+=(u32)hour*3600;//小时秒钟数
    seccount+=(u32)min*60;	 //分钟秒钟数
	seccount+=sec;//最后的秒钟加上去

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);	//使能PWR和BKP外设时钟  
	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);	//使能RTC和后备寄存器访问 
	RTC_SetCounter(seccount);	//设置RTC计数器的值

	RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成  	
	RTC_Get();
	return 0;	    
}
//得到当前的时间
//返回值:0,成功;其他:错误代码.
u8 RTC_Get(void)
{
	static u16 daycnt=0;
	u32 timecount=0; 
	u32 temp=0;
	u16 temp1=0;	  
    timecount=RTC_GetCounter();	 
 	temp=timecount/86400;   //得到天数(秒钟数对应的)
	if(daycnt!=temp)//超过一天了
	{	  
		daycnt=temp;
		temp1=1970;	//从1970年开始
		while(temp>=365)
		{				 
			if(Is_Leap_Year(temp1))//是闰年
			{
				if(temp>=366)temp-=366;//闰年的秒钟数
				else {temp1++;break;}  
			}
			else temp-=365;	  //平年 
			temp1++;  
		}   
		calendar.w_year=temp1;//得到年份
		temp1=0;
		while(temp>=28)//超过了一个月
		{
			if(Is_Leap_Year(calendar.w_year)&&temp1==1)//当年是不是闰年/2月份
			{
				if(temp>=29)temp-=29;//闰年的秒钟数
				else break; 
			}
			else 
			{
				if(temp>=mon_table[temp1])temp-=mon_table[temp1];//平年
				else break;
			}
			temp1++;  
		}
		calendar.w_month=temp1+1;	//得到月份
		calendar.w_date=temp+1;  	//得到日期 
	}
	temp=timecount%86400;     		//得到秒钟数   	   
	calendar.hour=temp/3600;     	//小时
	calendar.min=(temp%3600)/60; 	//分钟	
	calendar.sec=(temp%3600)%60; 	//秒钟
	calendar.week=RTC_Get_Week(calendar.w_year,calendar.w_month,calendar.w_date);//获取星期   
	return 0;
}	 
//获得现在是星期几
//功能描述:输入公历日期得到星期(只允许1901-2099年)
//输入参数：公历年月日 
//返回值：星期号																						 
u8 RTC_Get_Week(u16 year,u8 month,u8 day)
{	
	u16 temp2;
	u8 yearH,yearL;
	
	yearH=year/100;	yearL=year%100; 
	// 如果为21世纪,年份数加100  
	if (yearH>19)yearL+=100;
	// 所过闰年数只算1900年之后的  
	temp2=yearL+yearL/4;
	temp2=temp2%7; 
	temp2=temp2+day+table_week[month-1];
	if (yearL%4==0&&month<3)temp2--;
	return(temp2%7);
}			  

使用正点原子提供代码

在代码中可以看到修改时间的操作函数

RTC_Set(2021,3,20,7,32,00);  //设置时间

但在修改时间后程序运行后发现时间并没有改变，查看代码后发现该函数运行在if语句中，便猜测可能是if语句的条件不成立。

if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x5080)		//从指定的后备寄存器中读出数据:读出了与写入的指定数据不相乎
		{	 			
		BKP_DeInit();	//复位备份区域 	
		RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);	//设置外部低速晶振(LSE),使用外设低速晶振
		while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) == RESET)	//检查指定的RCC标志位设置与否,等待低速晶振就绪
			{
			temp++;
			delay_ms(10);
			}
		if(temp>=250)return 1;//初始化时钟失败,晶振有问题	    
		RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);		//设置RTC时钟(RTCCLK),选择LSE作为RTC时钟    
		RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);	//使能RTC时钟  
		RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		RTC_WaitForSynchro();		//等待RTC寄存器同步  
		RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE);		//使能RTC秒中断
		RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		RTC_EnterConfigMode();/// 允许配置	
		RTC_SetPrescaler(32767); //设置RTC预分频的值
		RTC_WaitForLastTask();	//等待最近一次对RTC寄存器的写操作完成
		RTC_Set(2021,3,20,7,32,00);  //设置时间	
		RTC_ExitConfigMode(); //退出配置模式  
		BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5080);	//向指定的后备寄存器中写入用户程序数据
		}

因为本实验的内容显示在LCD显示屏上，于是我便在if语句后添加了一条在LCD屏上显示任意内容的语句，编译烧录后发现该条语句的内容并没有显示出来，于是便确定了是if语句的条件不成立，因为不知道该如何修改条件，便上网搜索，查找到相似的问题解决方法是将if语句的条件后0x5080的值进行任意修改。

if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x5080)

修改后将程序下载到开发板，运行后发现时间确实修改成功，但又发现掉电后时间会回到设置的值，于是又进行检索，然而并没有找到解决方法。于是便开始自己找问题所在，由于设置的RTC时钟源是由低速外部晶振（LSE）提供，掉电后时间继续运行是因为LSE有外部电源（纽扣电池）供电，便猜想是否是因为纽扣电池没电了，于是卸下纽扣电池用万用表测量，测量结果表明问题不在于电池。
得知问题不在于电池时，便想问题一定在于程序，出现问题的原因不一定是掉电后RTC时钟没有计数，也有可能是程序重启时对时间又进行了一次设置。检索不出解决办法，便只能从《STM32参考手册》好好了解下RTC的工作方式。


从该部分内容得知要想修改时间必须执行以上两点，换言之为了使不能修改时间只能使上面两点不能全部成立，再对应代码分析

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);	//使能PWR和BKP外设时钟   
PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);	//使能后备寄存器访问 
if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x5080)
{
...
...
... 
RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);	       //使能RTC时钟
...
...
...
}

易得知只有RTC时钟的使能在if语句中，即只要使if语句的条件不成立便不会对时间进行修改，查找if语句条件中的函数在stm32f10x_bkb.c文件中查找到对该函数的定义

/**
  * @brief  Reads data from the specified Data Backup Register.
  * @param  BKP_DR: specifies the Data Backup Register.
  *   This parameter can be BKP_DRx where x:[1, 42]
  * @retval The content of the specified Data Backup Register
  */
uint16_t BKP_ReadBackupRegister(uint16_t BKP_DR)
{
  __IO uint32_t tmp = 0;
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_BKP_DR(BKP_DR));
  tmp = (uint32_t)BKP_BASE; 
  tmp += BKP_DR;
  return (*(__IO uint16_t *) tmp);
}

该函数描述为从指定的数据备份寄存器读取数据，在if语句中即为从BKP_DR1寄存器中读取数据，即条件为对比BKP_DR1寄存器中的数据是否为后边的值，相等则不执行时间设置语句，不相等则执行时间设置语句，对于该寄存器中的值为多少，阅读代码在if语句结尾发现如下语句

BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5080);	//向指定的后备寄存器中写入用户程序数据

该语句为对BKP_DR1寄存器写入数据，即只要使得这两个语句中的数值相等即可

BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0x5080

将两个数字改为一样后，开发板确实不会掉电时间清零，并且掉电后时间仍然在计数。

小结：

RTC实时时钟修改时间时需要将以上两个数值设置为与原数据不相同，即每次修改时间时将两个数据均做修改且为相同数字，即可使得设置一次时间，掉电后仍然计数。

心得：

遇到问题时不能直接就去检索，一是不能锻炼自己解决问题和分析问题的能力；二是一些问题检索不到会耗费大量的时间。应该在自己分析完后仍然不能解决问题时再去检索。分析问题时要软硬件结合，多参照参考手册，深入理解每一句代码的功能。