Часы реального времени |
465 |
вывести микроконтроллер из состояния сна в режиме Ожидания (standby sleep state) на программируемой основе.
Наконец, RTC предоставляет возможность выборки нескольких заданных входов для обнаружения несанкционированного доступа (tampering): поскольку периферийное устройство RTC может питаться от батареи2 в нескольких микроконтроллерах STM32, оно также может обнаруживать несанкционированный доступ, даже если устройство выключено. При обнаружении несанкционированного доступа устанавливается определенный регистр, при этом обнуляется содержимое резервной памяти (backup memory).
18.2. Модуль HAL_RTC
Для программирования периферийного устройства RTC HAL объявляет структуру Си RTC_HandleTypeDef, которая определена следующим образом:
typedef struct { |
|
|
|
RTC_TypeDef |
*Instance; |
/* Базовый адрес регистров |
*/ |
RTC_InitTypeDef |
Init; |
/* Требуемые параметры RTC |
*/ |
HAL_LockTypeDef |
Lock; |
/* Блокировка объекта RTC |
*/ |
__IO HAL_RTCStateTypeDef |
State; |
/* Состояние работы RTC |
*/ |
} RTC_HandleTypeDef; |
|
|
|
Единственными важными полями данной структуры являются Instance, которое является указателем на дескриптор периферийного устройства RTC, и поле Init, используемое для конфигурации периферийного устройства. Это поле является экземпляром структуры Си RTC_InitTypeDef, которая определена следующим образом:
typedef struct { |
|
|
uint32_t HourFormat; |
/* Задает часовой формат RTC. |
*/ |
uint32_t AsynchPrediv; |
/* Задает значение асинхронного предделителя RTC. |
*/ |
uint32_t SynchPrediv; |
/* Задает значение синхронного предделителя RTC. |
*/ |
uint32_t OutPut; |
/* Задает, какой сигнал будет направлен на выход RTC. */ |
|
uint32_t OutPutPolarity; |
/* Задает полярность выходного сигнала. |
*/ |
uint32_t OutPutType; |
/* Определяет режим вывода выхода RTC. |
*/ |
} RTC_InitTypeDef; |
|
|
•HourFormat: в этом поле задается часовой формат времени, и оно может прини-
мать значения RTC_HOURFORMAT_12 для задания 12-часового формата AM/PM и RTC_HOURFORMAT_24 для задания 24-часового формата времени.
•AsynchPrediv и SynchPrediv: два предделителя, используются для получения такто-
вой частоты в 1 Гц для питания периферийного устройства RTC от источников тактового сигнала LSI/LSE/HSE-генераторов. Первый – асинхронный предделитель 7-разрядного счетчика, который, в свою очередь, подается на синхронный предделитель другого, 15-разрядного, счетчика. Значения этих двух полей должны быть
2 В следующей главе мы увидим, что микроконтроллеры STM32 с большим количеством выводов предоставляют несколько независимых доменов питания. RTC относится к домену VBAT, то есть к набору всех периферийных устройств, которые получают питание через вывод VBAT. Этот домен специально предназначен для подключения к батарее, и все периферийные устройства, принадлежащие данному домену, продолжают работать, даже когда основное питание и, следовательно, ядро микроконтроллера выключены.
Часы реального времени |
467 |
RTC_TimeTypeDef *sTime, uint32_t Format);
используются для установки/получения текущего времени, а функции:
HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_SetDate(RTC_HandleTypeDef *hrtc,
RTC_DateTypeDef *sDate, uint32_t Format);
HAL_StatusTypeDef HAL_RTC_GetDate(RTC_HandleTypeDef *hrtc,
RTC_DateTypeDef *sDate, uint32_t Format);
используются для установки/получения текущей даты.
Структура RTC_TimeTypeDef, используемая для установки/получения текущего времени, определена следующим образом:
typedef struct { |
|
|
uint8_t Hours; |
/* Задает часы времени RTC. |
|
|
Этот параметр должен быть числом от 0 до 12, если |
|
|
выбран 12-часовой формат. В противном случае он должен |
|
|
быть числом от 0 до 23 при выбранном 24-часовом |
|
|
формате |
*/ |
uint8_t Minutes; |
/* Задает минуты времени RTC. |
|
|
Этот параметр должен быть числом от 0 до 59 |
*/ |
uint8_t Seconds; |
/* Задает секунды времени RTC. |
|
|
Этот параметр должен быть числом от 0 до 59 |
*/ |
uint8_t TimeFormat; |
/* Задает формат времени RTC. |
*/ |
uint32_t SubSeconds; |
/* Задает содержимое регистра подсекунд RTC RTC_SSR. |
|
|
Не используется при настройке таймера |
*/ |
uint32_t SecondFraction; /* Задает диапазон или масштаб дробления регистра |
|
|
|
подсекунд |
*/ |
uint32_t DayLightSaving; /* Задает работу летнего времени |
*/ |
|
uint32_t StoreOperation; /* Задает значение операции хранения |
*/ |
|
} RTC_TimeTypeDef; |
|
|
Давайте проанализируем роль наиболее важных полей:
•Hours, Minutes, Seconds: эти поля используются для установки текущего времени.
•TimeFormat: используется для установки формата времени (12/24-часовой) и может
принимать значения RTC_HOURFORMAT_12 или RTC_HOURFORMAT_24.
•SubSeconds: когда структура RTC_TimeTypeDef заполняется процедурой HAL_RTC_Get-
Time(), это поле содержит текущее значение подсекунд. Оно игнорируется про-
цедурой HAL_RTC_SetTime(). Данное поле соответствует диапазону единиц времени между [0-1] секундами, с масштабом дробления (гранулярностью), равной
1 с/(SecondFraction+1).
•SecondFraction: задает гранулярность (масштаб дробления) поля SubSeconds и со-
ответствует значению коэффициента синхронного предделителя. Данное поле будет использоваться только функцией HAL_RTC_GetTime().
•DayLightSaving: в данном поле задается учет летнего времени, и оно может при-
нимать значения RTC_DAYLIGHTSAVING_SUB1H, RTC_DAYLIGHTSAVING_ADD1H или RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE.
Часы реального времени |
468 |
Структура RTC_DateTypeDef, используемая для установки/получения текущей даты, определена следующим образом:
typedef struct { |
|
|
uint8_t WeekDay; |
/* Задает день недели даты RTC. |
*/ |
uint8_t Month; |
/* Задает месяц даты RTC (в формате BCD). |
*/ |
uint8_t Date; |
/* Задает число месяца даты RTC. |
*/ |
uint8_t Year; |
/* Задает год даты RTC. |
*/ |
} RTC_DateTypeDef; |
|
|
Все четыре функции, относящиеся ко времени/дате, принимают в качестве последнего параметра формат полей времени/даты. Данный параметр может принимать значения
RTC_FORMAT_BIN и RTC_FORMAT_BCD. Если передана константа RTC_FORMAT_BIN, тогда поля вре-
мени/даты выражаются в обычном двоичном формате. Например, время «12:45» выражается как есть. Если вместо этого передается константа RTC_FORMAT_BCD, то значения выражаются в формате BCD. Это означает, что каждое поле времени/даты (занимающее один байт), должно интерпретироваться как два вспомогательных фрагмента, которые соответствуют цифрам десятичного числа. Таким образом, следуя тому же предыдущему примеру, мы получим, что десятичное число «12» выражается как 1810 в двоичном формате, что соответствует 12 в шестнадцатеричном представлении (см. рисунок 2).
Рисунок 2: Как возвращается время, закодированное в формате BCD
18.2.1.1. Правильный способ чтения значений даты/времени
Текущее значение даты/времени не может быть прочитано произвольно: существует четко определенная процедура, которой необходимо следовать. Все потому что по умолчанию мы не имеем прямого доступа к внутренним регистрам RTC даты/времени. RTC является периферийным устройством, которое работает самостоятельно и не тактируется от шины APB. Когда код считывает поля календаря, он получает доступ к теневым регистрам, содержащим копию реального календарного времени и даты и тактируемым от тактового сигнала RTC (RTCCLK). Копирование выполняется каждые два тактовых цикла RTCCLK, синхронизированных с системным тактовым сигналом (SYSCLK). Более того, мы должны вызвать HAL_RTC_GetDate() после HAL_RTC_GetTime(), даже если нас не интересует текущая дата. Все потому что вызов HAL_RTC_GetDate() разблокирует значения в теневых регистрах календаря высшего порядка, чтобы обеспечить согласованность между временем и датой. Чтение текущего времени RTC блокирует значения в теневых регистрах календаря до считывания текущей даты. Это достаточно частая ошибка, совершаемая новичками в платформе STM32: при доступе к соответствующим времени полям с помощью HAL_RTC_GetTime() мы получаем последнее переданное время, если не читаем содержимое соответствующих дате полей соответствующего теневого регистра.
После системного сброса или выхода из режимов пониженного энергопотребления приложение должно дождаться синхронизации между внутренним и теневым регистрами RTC, прежде чем читать теневые регистры календаря. Для выполнения данной операции CubeHAL предоставляет функцию: