RT-Thread：STM32实时时钟 RTC开启及应用

说明：STM32F103/407系列基于 RT-Thread 系统的 RTC 开启及应用 应用流程介绍。

1. RTC功能开启

1.1 开启系统RTC驱动

1.2 打开系统RTC相关的宏

1.3 打开库函数 RTC 相关的宏

完成以上系统配置，编译无误情况下RTC 就已经开启了。

2. RTC 应用

官方 API 查询地址：https://www.rt-thread.org/document/api/rtc_sample_8c-example.html#a3

2.1 相关函数

1.设置日期：设置系统日期但不修改时间

rt_err_t 	set_date (rt_uint32_t year, rt_uint32_t month, rt_uint32_t day)

2.设置时间：设置系统时间但不修改日期

rt_err_t 	set_time (rt_uint32_t hour, rt_uint32_t minute, rt_uint32_t second)

3.获取时间：

        这里 time_t 是 long 型变量，这个变量接受 time（）函数返回的 RTC 系统时间，系统返回的是 秒，从1900年开始总计运行了多少秒。

 time_t now;
 now = time(RT_NULL);

4.时间格式转换为字符型： ctime(&now)

        这个函数把总共的 秒 转换为 字符型格式的数据，如：Sat Jan 1 03:24:03 2000 ，表示 2000 年 1 月 1 日,星期：6 , 3:24:3

rt_kprintf("%s\n", ctime(&now));

5.时间格式转换为整形：struct tm* localtime(const time_t* t)

        这个是个系统函数，作用是把 秒 转换成 系统定义的时间结构体中对应的整形数据

localtime(&now_time);

6.自定义函数：void user_now_time(struct user_time *u_time)

        把系统时间转换为自定义的时间结构体，方便使用。

struct user_time
{
    uint16_t year;      /* 年 */
    uint8_t months;     /* 月 */
    uint8_t mday;       /* 日 */
    uint8_t days;       /* 星期 */
    uint8_t hour;       /* 时 */
    uint8_t min;        /* 分 */
    uint8_t sec;        /* 秒 */
}u_now_time;

/* 功能：获取系统RTC时间
 * 入参：struct user_time *u_time 存储时间的结构体指针
 * */
void user_now_time(struct user_time *u_time)
{
    struct tm *rt_time;
    time_t now_time;

    now_time = time(RT_NULL); 
    rt_time = localtime(&now_time);
    u_time->year = rt_time->tm_year + 1900;
    u_time->months = rt_time->tm_mon +1;
    u_time->mday = rt_time->tm_mday;
    u_time->days = rt_time->tm_wday;
    u_time->hour = rt_time->tm_hour;
    u_time->min  = rt_time->tm_min;
    u_time->sec  = rt_time->tm_sec;
}

2.2 官方应用例程

/*
 * Copyright (c) 2006-2018, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2018-11-30     misonyo      first implementation.
 */
/*
 * 程序清单：这是一个 RTC 设备使用例程
 * 例程导出了 rtc_sample 命令到控制终端
 * 命令调用格式：rtc_sample
 * 程序功能：设置RTC设备的日期和时间，延时一段时间后获取当前时间并打印显示。
*/
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
static int rtc_sample(int argc, char *argv[])
{
    rt_err_t ret = RT_EOK;
    time_t now;
    /* 设置日期 */
    ret = set_date(2018, 12, 3);
    if (ret != RT_EOK)
    {
        rt_kprintf("set RTC date failed\n");
        return ret;
    }
    /* 设置时间 */
    ret = set_time(11, 15, 50);
    if (ret != RT_EOK)
    {
        rt_kprintf("set RTC time failed\n");
        return ret;
    }
    /* 延时3秒 */
    rt_thread_mdelay(3000);
    /* 获取时间 */
    now = time(RT_NULL);
    rt_kprintf("%s\n", ctime(&now));
    return ret;
}
/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(rtc_sample, rtc sample);

3. RTC应用例程

rtc_app.c

/*
 * Copyright (c) 2006-2020, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 *
 * RTC 时钟应用
 * 版本：VER 1.0
 * 功能：
 * 1. 获取当前系统 RTC 时间，并更新 到  变量 struct user_time u_now_time;
 * 2. 设置时间和日期，将要设置的 日期和时间 更新到 struct user_time u_set_time; 变量后，再释放对于的 日期和时间设置的信号量。
 * 2.1 日期设置和时间设置是分开的，需要分别释放 日期信号量  rt_sem_release(&rx_sem_set_rtc_data);和时间信号量    rt_sem_release(&rx_sem_set_rtc_time);
 * 2.2 如果只更新时间 释放对于的时间信号量即可，日期不会改变。
 * 2.3 如果只更新日期 释放对于的日期信号量即可，时间不会改变。
 */

#include "user_cfg.h"


/*定义用于接收消息的信号量*/
struct rt_semaphore rx_sem_set_rtc_data;                   /* 设置日期信号量 */
struct rt_semaphore rx_sem_set_rtc_time;                   /* 设置日期信号量 */

static void num2str(char *c, int i)
{
    c[0] = i / 10 + '0';
    c[1] = i % 10 + '0';
}


/* 功能：时间格式转换为字符型格式  如：20210608-164530 格式输出
 * 入参：无
 * */
void use_time_num2str(void)
{
    num2str(&u_now_time.str_now_time[0] + 0, u_now_time.year / 100);
    num2str(&u_now_time.str_now_time[0] + 2, u_now_time.year % 100);
    num2str(&u_now_time.str_now_time[0] + 4,u_now_time.months);
    num2str(&u_now_time.str_now_time[0] + 6,u_now_time.mday);
    u_now_time.str_now_time[8] = '-';
    num2str(&u_now_time.str_now_time[0] + 9,u_now_time.hour);
    num2str(&u_now_time.str_now_time[0] + 11,u_now_time.min);
    num2str(&u_now_time.str_now_time[0] + 13,u_now_time.sec);
    u_now_time.str_now_time[15] = 0;
}



/* 功能：获取系统RTC时间
 * 入参：struct user_time *u_time 存储时间的结构体指针
 * */
void user_now_time(struct user_time *u_time)
{
    struct tm *rt_time;
    time_t now_time;

    now_time = time(RT_NULL);
    rt_time = localtime(&now_time);
    u_time->year = rt_time->tm_year + 1900;
    u_time->months = rt_time->tm_mon +1;
    u_time->mday = rt_time->tm_mday;
    u_time->days = rt_time->tm_wday;
    u_time->hour = rt_time->tm_hour;
    u_time->min  = rt_time->tm_min;
    u_time->sec  = rt_time->tm_sec;

    if (u_time->days == 0)
    {
        u_time->days = 7;
    }

    use_time_num2str();
}

/* 线程 now_time_thread 的入口函数 */
/* 负责定时更新时钟变量，数据源来做系统提供的RTC时钟 */
static void now_time_entry(void *param)
{
    rt_err_t ret = RT_EOK;
    time_t now_time;

    /*初始化信号量，批量初始化所有定义的信号量 */
    rt_sem_init(&rx_sem_set_rtc_data, "rx_sem_set_rtc_data", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);            /*初始化信号量 */
    rt_sem_init(&rx_sem_set_rtc_time, "rx_sem_set_rtc_time", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);            /*初始化信号量 */

    while (1)
    {
        if (rt_sem_trytake(&rx_sem_set_rtc_data) == RT_EOK)
        {
            /* 设置日期 */
            ret = set_date(u_set_time.year, u_set_time.months, u_set_time.mday);

            if (ret != RT_EOK)
            {
                rt_kprintf("set RTC date failed\n");
            }

        }

        if (rt_sem_trytake(&rx_sem_set_rtc_time) == RT_EOK)
        {
            /* 设置时间 */
            ret = set_time(u_set_time.hour, u_set_time.min, u_set_time.sec);

            if (ret != RT_EOK)
            {
                rt_kprintf("set RTC time failed\n");
            }
        }

        user_now_time(&u_now_time);/* 获取系统时间 */

        /* 测试用:用系统RTC函数打印字符型格式时间 */
        now_time = time(RT_NULL);
        rt_kprintf("%s\n", ctime(&now_time));
        /* 测试用:打印自定义格式*/
        rt_kprintf("%d 年 %d 月 %d 日,星期：%d , %d:%d:%d \r\n",u_now_time.year,u_now_time.months,u_now_time.mday,u_now_time.days,u_now_time.hour,u_now_time.min,u_now_time.sec);
        rt_kprintf("%s \r\n",u_now_time.str_now_time);


        rt_thread_mdelay(1000);
    }
}

/*线程创建函数*/
int now_time_thread(void)
{
    rt_thread_t tid1;                                 /*创建线程控制块指针来接收线程创建函数的返回值，目的是通过返回值判断线程是否创建ok*/

    /* 创建线程 1，名称是 now_time_thread，入口是 now_time_entry*/

    tid1 = rt_thread_create("now_time_thread",        /*线程名称，系统打印线程时会显示这个线程的名字*/
                            now_time_entry,           /*线程入口函数,入口函数函数名*/
                            RT_NULL,                  /*入口参数*/
                            1000,                     /*设置内存堆栈大小*/
                            10,                       /*设置优先级*/
                            100);                     /*时间片参数，时间片是在有多个相同优先级线程时，这个线程每次被执行多少个时间片*/


    /* 如果获得线程控制块，启动这个线程 */
    if (tid1 != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(tid1);
        //rt_kprintf("now_time_thread 线程创建成功...\r\n");
    }
    else
    {
       // rt_kprintf("now_time_thread 线程创建失败...\r\n");
    }

    return RT_EOK;
}
INIT_APP_EXPORT(now_time_thread);






/* 信号量的定义和使用流程 */

///*step1： 定义用于接收消息的信号量*/
//static struct rt_semaphore rx_sem;  或者 static rt_sem_t rx_sem;
//
///*step2： 初始化信号量 */
//rt_sem_init(&rx_sem, "rx_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);
//
///*step3：获取信号量函数,阻塞等待接收信号量,等到信号量后再次读取数据,RT_WAITING_FOREVER参数,永远阻塞，直到获得资源 */
//rt_sem_take(&rx_sem, RT_WAITING_FOREVER);
//
///*step4：释放信号量可以唤醒挂起在该信号量上的线程。释放信号量使用下面的函数。可以在中断或线程内使用*/
//rt_sem_release(&rx_sem);
//示例：rt_sem_release(&rx_sem_adc_dma);//释放信号量

rtc_app.h

#ifndef APPLICATIONS_RTC_APP_H_
#define APPLICATIONS_RTC_APP_H_

struct user_time
{
    uint16_t year;          /* 年 */
    uint8_t months;         /* 月 */
    uint8_t mday;           /* 日 */
    uint8_t days;           /* 星期 */
    uint8_t hour;           /* 时 */
    uint8_t min;            /* 分 */
    uint8_t sec;            /* 秒 */
    char str_now_time[16];  /* 字符格式时间，年月日-时分秒 如：20210608-164530 格式输出*/
};

struct user_time u_now_time; /* 当前时间 */
struct user_time u_set_time; /* 要设置的时间 */

extern void user_now_time(struct user_time *u_time) ;

extern struct rt_semaphore rx_sem_set_rtc_data;                   /* 设置日期信号量 */
extern struct rt_semaphore rx_sem_set_rtc_time;                   /* 设置日期信号量 */

#endif /* APPLICATIONS_RTC_APP_H_ */