STM32 使用HAL庫調試內部RTC經驗總結

時間：2020-09-08 01:58:11

關鍵字： RTC STM32 調試

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產品授權的官方代理了，韋山老師親筆簽名的授權證書，如果以后大家有需要學習，可以隨時加我微信咨詢，也可以推薦學員來咨詢，支持正版，拒絕盜版，在此謝謝大家啦。

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接下來進入正文。

本調試過程基于STM32F429如下型號。

之前做項目用了正點原子的RTC例程，結果在應用的過程中就出問題了。

原子RTC的例程如下:

//RTC初始化//返回值:0,初始化成功;// 2,進入初始化模式失敗;u8 RTC_Init(void){  RTC_Handler.Instance=RTC; RTC_Handler.Init.HourFormat=RTC_HOURFORMAT_24;//RTC設置為24小時格式  RTC_Handler.Init.AsynchPrediv=0X7F; //RTC異步分頻系數(1~0X7F) RTC_Handler.Init.SynchPrediv=0XFF; //RTC同步分頻系數(0~7FFF)  RTC_Handler.Init.OutPut=RTC_OUTPUT_DISABLE;  RTC_Handler.Init.OutPutPolarity=RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH; RTC_Handler.Init.OutPutType=RTC_OUTPUT_TYPE_OPENDRAIN; if(HAL_RTC_Init(&RTC_Handler)!=HAL_OK) return 2;  if(HAL_RTCEx_BKUPRead(&RTC_Handler,RTC_BKP_DR0)!=0X5050)//是否第一次配置 {  RTC_Set_Time(23,59,56,RTC_HOURFORMAT12_PM); //設置時間 ,根據實際時間修改 RTC_Set_Date(15,12,27,7); //設置日期 HAL_RTCEx_BKUPWrite(&RTC_Handler,RTC_BKP_DR0,0X5050);//標記已經初始化過了 } return 0;}
//RTC底層驅動，時鐘配置//此函數會被HAL_RTC_Init()調用//hrtc:RTC句柄void HAL_RTC_MspInit(RTC_HandleTypeDef* hrtc){ RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct; RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct;
 __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();//使能電源時鐘PWR HAL_PWR_EnableBkUpAccess();//取消備份區(qū)域寫保護  RCC_OscInitStruct.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;//LSE配置 RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState=RCC_PLL_NONE; RCC_OscInitStruct.LSEState=RCC_LSE_ON; //RTC使用LSE HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);
 PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection=RCC_PERIPHCLK_RTC;//外設為RTC PeriphClkInitStruct.RTCClockSelection=RCC_RTCCLKSOURCE_LSE;//RTC時鐘源為LSE HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct);  __HAL_RCC_RTC_ENABLE();//RTC時鐘使能}

故障現(xiàn)象一、RTC設置日期和時間成功，按復位鍵讀取剛剛設置的日期和時間也是成功的，但斷電后時間就復位成原始值，也就是RTC_Init函數里下面這段默認的日期和時間

 if(HAL_RTCEx_BKUPRead(&RTC_Handler,RTC_BKP_DR0)!=0X5050)//是否第一次配置 {  RTC_Set_Time(23,59,56,RTC_HOURFORMAT12_PM); //設置時間 ,根據實際時間修改 RTC_Set_Date(15,12,27,7); //設置日期 HAL_RTCEx_BKUPWrite(&RTC_Handler,RTC_BKP_DR0,0X5050);//標記已經初始化過了    }

通過單步調試跟蹤發(fā)現(xiàn)。

__IO uint32_t ret = 0 ;ret = HAL_RTCEx_BKUPRead(&RTC_Handler, RTC_BKP_DR0) ;

ret的返回值并不是已經標記過的值0x5050，于是查看手冊關于RTC備份寄存器的說明:

問題定位：斷電后再次讀取的數值為0x0000 0000，而并不是我之前寫入的0x5050，說明VBAT供電出現(xiàn)了問題，于是重新調整了電路，問題解決。

故障現(xiàn)象二、RTC設置日期和時間后，讀取并不是設置后的日期和時間，而是設置之前的數值

單步調試跟蹤發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)在初始化的過程中，發(fā)生了硬件超時，此時發(fā)現(xiàn)，讀出的ISR的值為0x80。

那咱們現(xiàn)在就要重點看看RTC_ISR這個寄存器了。

#define RTC_ISR_INITF                        ((uint32_t)0x00000040)

也就是說當訪問該寄存器數值的時候，&上RTC_ISR_INITF值不能等于0，我們再繼續(xù)往下看手冊。

我們看到，當第6位為1時，RTC才為初始化狀態(tài)，可ISR=0x80，明顯第6位為0，也就是說RTC工作不正常了。
兩個原因：
1、要不RTC壞了(機率太小，除非芯片內部出現(xiàn)故障了，因為這是內部RTC)
2、外部晶振出問題了。(機率很大)
于是更改代碼，配置為內部RTC時鐘：

//RTC底層驅動，時鐘配置//此函數會被HAL_RTC_Init()調用//hrtc:RTC句柄void HAL_RTC_MspInit(RTC_HandleTypeDef* hrtc){ RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct; RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct;
 __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();//使能電源時鐘PWR HAL_PWR_EnableBkUpAccess();//取消備份區(qū)域寫保護
 /* RCC_OscInitStruct.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;//LSE配置 RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState=RCC_PLL_NONE; RCC_OscInitStruct.LSEState=RCC_LSE_ON; //RTC使用LSE */ //20190710 啟用內部晶振 yangyuanxin RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSI; RCC_OscInitStruct.LSIState = RCC_LSI_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct); /* PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection=RCC_PERIPHCLK_RTC;//外設為RTC PeriphClkInitStruct.RTCClockSelection=RCC_RTCCLKSOURCE_LSE;//RTC時鐘源為LSE */ PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_RTC; PeriphClkInitStruct.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSI; HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct);
 __HAL_RCC_RTC_ENABLE();//RTC時鐘使能}

問題成功解決！

故障現(xiàn)象三、調用RTC設置日期和時間，在使用的過程中出現(xiàn)卡死現(xiàn)象

我調用的是HAL_RTC_GetTime來獲取時間，調用HAL_RTC_GetDate來獲取日期。

我調用API的順序是:

HAL_RTC_GetDate(xxxxx);

HAL_RTC_GetTime(xxxxx);

結果軟件卡死，針對這問題我折騰了很久都找不出問題的根源，后來詳細看了API上的注釋說明。

1、獲取當前的時間 HAL_RTC_GetTime

/** * @brief Gets RTC current time. * @param hrtc: pointer to a RTC_HandleTypeDef structure that contains * the configuration information for RTC. * @param sTime: Pointer to Time structure * @param Format: Specifies the format of the entered parameters. * This parameter can be one of the following values: * @arg RTC_FORMAT_BIN: Binary data format  * @arg RTC_FORMAT_BCD: BCD data format * @note You can use SubSeconds and SecondFraction (sTime structure fields returned) to convert SubSeconds * value in second fraction ratio with time unit following generic formula: * Second fraction ratio * time_unit= [(SecondFraction-SubSeconds)/(SecondFraction+1)] * time_unit * This conversion can be performed only if no shift operation is pending (ie. SHFP=0) when PREDIV_S >= SS * @note You must call HAL_RTC_GetDate() after HAL_RTC_GetTime() to unlock the values  * in the higher-order calendar shadow registers to ensure consistency between the time and date values. * Reading RTC current time locks the values in calendar shadow registers until current date is read. * @retval HAL status */HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_GetTime(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_TimeTypeDef *sTime, uint32_t Format){ uint32_t tmpreg = 0;
 /* Check the parameters */ assert_param(IS_RTC_FORMAT(Format));  /* Get subseconds structure field from the corresponding register */ sTime->SubSeconds = (uint32_t)(hrtc->Instance->SSR);  /* Get SecondFraction structure field from the corresponding register field*/ sTime->SecondFraction = (uint32_t)(hrtc->Instance->PRER & RTC_PRER_PREDIV_S);
 /* Get the TR register */ tmpreg = (uint32_t)(hrtc->Instance->TR & RTC_TR_RESERVED_MASK);   /* Fill the structure fields with the read parameters */ sTime->Hours = (uint8_t)((tmpreg & (RTC_TR_HT | RTC_TR_HU)) >> 16); sTime->Minutes = (uint8_t)((tmpreg & (RTC_TR_MNT | RTC_TR_MNU)) >>8); sTime->Seconds = (uint8_t)(tmpreg & (RTC_TR_ST | RTC_TR_SU)); sTime->TimeFormat = (uint8_t)((tmpreg & (RTC_TR_PM)) >> 16);   /* Check the input parameters format */ if(Format == RTC_FORMAT_BIN) { /* Convert the time structure parameters to Binary format */ sTime->Hours = (uint8_t)RTC_Bcd2ToByte(sTime->Hours); sTime->Minutes = (uint8_t)RTC_Bcd2ToByte(sTime->Minutes); sTime->Seconds = (uint8_t)RTC_Bcd2ToByte(sTime->Seconds);  }  return HAL_OK;}

2、獲取當前的日期 HAL_RTC_GetDate

/** * @brief Gets RTC current date. * @param hrtc: pointer to a RTC_HandleTypeDef structure that contains * the configuration information for RTC. * @param sDate: Pointer to Date structure * @param Format: Specifies the format of the entered parameters. * This parameter can be one of the following values: * @arg RTC_FORMAT_BIN: Binary data format  * @arg RTC_FORMAT_BCD: BCD data format * @note You must call HAL_RTC_GetDate() after HAL_RTC_GetTime() to unlock the values  * in the higher-order calendar shadow registers to ensure consistency between the time and date values. * Reading RTC current time locks the values in calendar shadow registers until Current date is read. * @retval HAL status */HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_GetDate(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_DateTypeDef *sDate, uint32_t Format){ uint32_t datetmpreg = 0;
 /* Check the parameters */ assert_param(IS_RTC_FORMAT(Format));  /* Get the DR register */ datetmpreg = (uint32_t)(hrtc->Instance->DR & RTC_DR_RESERVED_MASK);
 /* Fill the structure fields with the read parameters */ sDate->Year = (uint8_t)((datetmpreg & (RTC_DR_YT | RTC_DR_YU)) >> 16); sDate->Month = (uint8_t)((datetmpreg & (RTC_DR_MT | RTC_DR_MU)) >> 8); sDate->Date = (uint8_t)(datetmpreg & (RTC_DR_DT | RTC_DR_DU)); sDate->WeekDay = (uint8_t)((datetmpreg & (RTC_DR_WDU)) >> 13);
 /* Check the input parameters format */ if(Format == RTC_FORMAT_BIN) {  /* Convert the date structure parameters to Binary format */ sDate->Year = (uint8_t)RTC_Bcd2ToByte(sDate->Year); sDate->Month = (uint8_t)RTC_Bcd2ToByte(sDate->Month); sDate->Date = (uint8_t)RTC_Bcd2ToByte(sDate->Date);  } return HAL_OK;}

結果看到注釋里note的這段英文：

@note You must call HAL_RTC_GetDate() after HAL_RTC_GetTime() to unlock the values

in the higher-order calendar shadow registers to ensure consistency between the time and date values.

Reading RTC current time locks the values in calendar shadow registers until Current date is read.

也就是說，調用順序應該是先調用HAL_RTC_GetTime，再調用HAL_RTC_GetDate，否則不能解鎖，即被鎖死。

改一下獲取日期和時間的順序:

//獲取日期和時間int Get_Date_Time(void){// //先調用GetTime，再調用GetDate，否則會發(fā)生鎖死 if(HAL_OK == HAL_RTC_GetTime(&RTC_Handler, &RTC_TimeStruct, RTC_FORMAT_BIN) && HAL_OK == HAL_RTC_GetDate(&RTC_Handler, &RTC_DateStruct, RTC_FORMAT_BIN)) { current_init_time.year = RTC_DateStruct.Year + 2000; current_init_time.month = RTC_DateStruct.Month ; current_init_time.day = RTC_DateStruct.Date ; current_init_time.hour = RTC_TimeStruct.Hours ; current_init_time.minute = RTC_TimeStruct.Minutes ; return 0 ; }
 return -1 ;}