使用STM32CubeMX軟件配置STM32F407開發(fā)板RTC實現(xiàn)入侵檢測和時間戳功能，具體為周期喚醒回調(diào)中使用串口輸出當前RTC時間，按鍵WK_UP存儲當前RTC時間到備份寄存器，按鍵KEY_2從備份寄存器中讀取上次存儲的時間，按鍵KEY_1負責產(chǎn)生入侵事件

1、準備材料

開發(fā)板（正點原子stm32f407探索者開發(fā)板V2.4）
ST-LINK/V2驅(qū)動
STM32CubeMX軟件（Version 6.10.0）
keil μVision5 IDE（MDK-Arm）
CH340G Windows系統(tǒng)驅(qū)動程序（CH341SER.EXE）
XCOM V2.6串口助手
杜邦線一根

2、實驗目標

使用STM32CubeMX軟件配置STM32F407開發(fā)板RTC實現(xiàn)入侵檢測和時間戳功能，具體為周期喚醒回調(diào)中使用串口輸出當前RTC時間，按鍵WK_UP存儲當前RTC時間到備份寄存器，按鍵KEY_2從備份寄存器中讀取上次存儲的時間，按鍵KEY_1負責產(chǎn)生入侵事件

3、實驗流程

3.0、前提知識

STM32F407的RTC上有兩個入侵檢測模塊，但是筆者使用的LQFP144封裝的STM32F407ZGT6只有一個入侵檢測模塊，只有一個入侵檢測模塊的STM32F407單片機是利用RTC_AF1（PC13）引腳來進行觸發(fā)的，和按鍵外部中斷類似，如果設置入侵檢測觸發(fā)為低電平觸發(fā)，那么當PC13為低電平時就會進入Tampere1事件回調(diào)函數(shù)，當發(fā)生入侵事件時，RTC的20個備份寄存器中的值會全部丟失

由于開發(fā)板上PC13引腳并沒有按鍵控制，不方便實現(xiàn)其電平的翻轉(zhuǎn)變化操作，因此本實驗需要一根杜邦線，將按鍵KEY_1所使用的PE3引腳與PC13引腳短接，相當于使用按鍵KEY_1來間接控制PC13的電平變化，如下圖所示，當按鍵KEY_1松開時，此時PE3/PC13狀態(tài)應該由外部上/下拉決定，而當按鍵KEY_1按下時，PE3/PC13的狀態(tài)應該為低電平，通過設置PC13外部上拉，就可以實現(xiàn)KEY_1按鍵松開時為高電平，按下為低電平

3.1、CubeMX相關配置

請閱讀“STM32CubeMX教程10 RTC 實時時鐘 - 周期喚醒、鬧鐘A/B事件和備份寄存器”實驗3.1.1小節(jié)配置RCC和SYS

3.1.1、時鐘樹配置

系統(tǒng)時鐘樹配置與上一實驗一致，均設置為STM32F407總線能達到的最高時鐘頻率，配置LSE，RTC時鐘頻率為32.768kHz，具體如下圖所示

3.1.2、外設參數(shù)配置

本實驗需要需要初始化USART1作為輸出信息渠道，具體配置步驟請閱讀“STM32CubeMX教程9 USART/UART 異步通信”

單擊Pinout & Configuration頁面左邊Timers/RTC，并在頁面中間激活日歷，周期喚醒WakeUp采用內(nèi)部模式，勾選入侵檢測1將其輸入復用到引腳RTC_AF1（PC13），則此后PC13引腳便作為入侵檢測引腳，具體配置如下圖所示

與上一小節(jié)實驗類似，需要配置RTC通用參數(shù)、日歷日期時間、周期喚醒參數(shù)和入侵檢測參數(shù)

① 濾波設置中，如果不濾波則入侵檢測的觸發(fā)方式只能選擇邊沿觸發(fā)，而如果選擇濾波，則觸發(fā)方式只能選擇電平觸發(fā)，這里由于使用的機械按鍵存在抖動，因此對輸入濾波

② 入侵引腳是否上拉設置中，如上述3.0小節(jié)所述，我們需要PE3/PC13外部上拉才能實現(xiàn)目標，因此此處選擇上拉

③ 保存了入侵時間戳就可以在Tampere1事件回調(diào)函數(shù)中使用HAL_RTCEx_GetTimeStamp獲取入侵時間戳

④ 入侵檢測觸發(fā)方式設置中，由于按鍵按下為低電平，因此這里選擇低電平

3.1.3、外設中斷配置

在Pinout & Configuration頁面左邊System Core/NVIC中勾選入侵檢測及周期喚醒中斷，然后選擇合適的中斷優(yōu)先級即可

3.2、生成代碼

請先閱讀“STM32CubeMX教程1 工程建立”實驗3.4.3小節(jié)配置Project Manager

單擊頁面右上角GENERATE CODE生成工程

3.2.1、外設初始化調(diào)用流程

與上一小節(jié)RTC初始化函數(shù)MX_RTC_Init對比，可以發(fā)現(xiàn)本小節(jié)的初始化函數(shù)中減少了鬧鐘A/B的初始化，但是新增加了入侵檢測的初始化，如下圖所示，也即我們在CubeMX中設置的參數(shù)，類似的中斷相關的初始化設置仍然在HAL_RTC_MspInit函數(shù)中

3.2.2、外設中斷調(diào)用流程

在CubeMX中勾選RTC入侵檢測啟動中斷后，在stm32f4xx_it.c中均會生成對應的中斷服務函數(shù)TAMP_STAMP_IRQHandler()

在該TAMP_STAMP_IRQHandler()中斷服務函數(shù)中調(diào)用了HAL庫HAL_RTCEx_TamperTimeStampIRQHandler()函數(shù)統(tǒng)一處理時間戳/入侵事件

最終根據(jù)發(fā)生的事件來源調(diào)用了時間戳事件回調(diào)函數(shù)HAL_RTCEx_TimeStampEventCallback()、入侵檢測1事件回調(diào)函數(shù)HAL_RTCEx_Tamper1EventCallback()和入侵檢測2事件HAL_RTCEx_Tamper2EventCallback()

具體流程如下圖所示

3.2.3、添加其他必要代碼

由于無入侵檢測2，筆者這里只實現(xiàn)了入侵檢測1事件回調(diào)函數(shù)HAL_RTCEx_Tamper1EventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)，將其實現(xiàn)在了rtc.c中，另外周期喚醒回調(diào)函數(shù)內(nèi)容與上一小結(jié)內(nèi)容一致，這里不再贅述，入侵檢測1事件回調(diào)函數(shù)具體代碼如下圖所示

源代碼如下

/*Tampere1事件回調(diào)函數(shù)*/
void HAL_RTCEx_Tamper1EventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
{
    RTC_TimeTypeDef sTime;
    RTC_DateTypeDef sDate;
    if(HAL_RTCEx_GetTimeStamp(hrtc, &sTime, &sDate, RTC_FORMAT_BIN) == HAL_OK)
    {
        char str[24];
        sprintf(str,"TimeStamp = %2d:%2d:%2d\r\n",sTime.Hours,sTime.Minutes,sTime.Seconds);
        printf("Tampere1 Event Happend, %s", str);
    }
    HAL_GPIO_TogglePin(GREEN_LED_GPIO_Port,GREEN_LED_Pin);
}

經(jīng)過了上述的過程之后目前還缺少兩個操作，利用按鍵WK_UP存儲當前RTC時間到備份寄存器，按鍵KEY_2從備份寄存器中讀取上次存儲的時間，其代碼實現(xiàn)在了主函數(shù)主循環(huán)中，簡單采用輪詢的方式處理按鍵，如下圖所示

源代碼如下

/*按下WK_UP按鍵將當前時間存儲到備份寄存器*/
if(HAL_GPIO_ReadPin(WK_UP_GPIO_Port,WK_UP_Pin) == GPIO_PIN_SET)
{
    HAL_Delay(50);
    if(HAL_GPIO_ReadPin(WK_UP_GPIO_Port,WK_UP_Pin) == GPIO_PIN_SET)
    {
        RTC_TimeTypeDef sTime;
        RTC_DateTypeDef sDate;
        if(HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &sTime,  RTC_FORMAT_BIN) == HAL_OK)
        {
            HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &sDate,  RTC_FORMAT_BIN);
            HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc,RTC_BKP_DR2, sTime.Hours);
            HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc,RTC_BKP_DR3, sTime.Minutes);
            HAL_RTCEx_BKUPWrite(&hrtc,RTC_BKP_DR4, sTime.Seconds);
            char timeStr[30];
            sprintf(timeStr,"%2d:%2d:%2d",sTime.Hours,sTime.Minutes,sTime.Seconds);
            printf("Store %s to the backup register\r\n", timeStr);
            while(HAL_GPIO_ReadPin(WK_UP_GPIO_Port,WK_UP_Pin));
        }
    }
}

/*按下KEY2按鍵將存儲到備份寄存器的時間利用串口輸出*/
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY_2_GPIO_Port,KEY_2_Pin) == GPIO_PIN_RESET)
{
    HAL_Delay(50);
    if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY_2_GPIO_Port,KEY_2_Pin) == GPIO_PIN_RESET)
    {
        uint32_t  sHour,sMinute,sSecond;
        sHour = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR2);	//Hour
        sMinute = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR3);	//Minute
        sSecond = HAL_RTCEx_BKUPRead(&hrtc, RTC_BKP_DR4);	//Second
        char timeStr[30];
        sprintf(timeStr,"%u:%u:%u",sHour,sMinute,sSecond);
        printf("Read out %s from the backup register\r\n", timeStr);
        while(!HAL_GPIO_ReadPin(KEY_2_GPIO_Port,KEY_2_Pin));
    }
}

4、常用函數(shù)

/*時間戳回調(diào)函數(shù)*/
void HAL_RTCEx_TimeStampEventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
 
/*Tampere1事件回調(diào)函數(shù)*/
void HAL_RTCEx_Tamper1EventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
 
/*Tampere2事件回調(diào)函數(shù)*/
void HAL_RTCEx_Tamper2EventCallback(RTC_HandleTypeDef *hrtc)
 
/*獲取RTC時間戳*/
HAL_StatusTypeDef HAL_RTCEx_GetTimeStamp(RTC_HandleTypeDef *hrtc, RTC_TimeTypeDef *sTimeStamp, RTC_DateTypeDef *sTimeStampDate, uint32_t Format)

5、燒錄驗證

5.1、具體步驟

“RTC Mode and Configuration中啟用內(nèi)部模式的WakeUp周期喚醒 -> 勾選入侵檢測Tamper1 Routed to AF1 -> 配置合適的日歷通用參數(shù)、日歷日期時間、周期喚醒參數(shù)和入侵檢測參數(shù) -> NVIC中勾選RTC周期喚醒中斷及RTC入侵檢測中斷，并選擇合適的中斷優(yōu)先級 -> 在生成的工程代碼中重新實現(xiàn)周期喚醒回調(diào)函數(shù)、Tampere1事件回調(diào)函數(shù)HAL_RTCEx_Tamper1EventCallback -> 添加必要的代碼邏輯（具體看上述3.2）”

5.2、實驗現(xiàn)象

燒錄程序，利用杜邦線短接PE3和PC13，當開發(fā)板上電后，會在周期喚醒回調(diào)函數(shù)中不斷地輸出當前RTC的時間，另外開發(fā)板上的紅色LED燈也會不斷地閃爍，當按下開發(fā)板上的WK_UP按鍵之后會將當前RTC日歷的時間存儲到備份寄存器RTC_BKP_DR2~4中，按下開發(fā)板上的KEY_2按鍵可以從備份寄存器中將上次存儲的時間讀出來

然后當按下按鍵KEY_1的時候，會發(fā)生入侵事件，此時入侵被檢測到，會觸發(fā)Tampere1事件回調(diào)函數(shù)通過串口輸出入侵事件的信息，并且如果再去通過KEY_2按鍵讀取備份寄存器中存儲的時間會發(fā)現(xiàn)由于入侵的發(fā)生，備份寄存器中的值已經(jīng)被清空

上述整個流程串口輸出信息如下圖所示

6、奇怪的現(xiàn)象

有時候會出現(xiàn)寫備份寄存器寫不進去的情況，如果你也遇到了，可以嘗試將開發(fā)板完全斷電（電源線、USB串口和調(diào)試器接口），然后重新上電復位再向備份寄存器中寫入試試

參考資料

STM32Cube高效開發(fā)教程（基礎篇）

更多內(nèi)容請瀏覽 OSnotes的CSDN博客

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的STM32CubeMX教程11 RTC 实时时钟 - 入侵检测和时间戳的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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