STM32入门教程：RTC实时时钟完整代码解析- 惊觉

⚠️ 适用平台：本文代码适用于 STM32F103C8T6 及同系列 F1 芯片，基于 Keil5 + STM32F10x 标准库 V3.5.0。

一、RTC 到底是个啥？

RTC，全称 Real-Time Clock，实时时钟。说白了，它就是单片机里面一个专门用来计时的独立模块。

我的理解是：你可以把它想象成一块电子手表里的机芯——哪怕你手机关机了，手表里的电池还在走，时间照样在跑。STM32 的 RTC 也是一样的道理，它挂在备份域（Backup Domain）下面，由独立的低速晶振（LSE，32.768kHz）供电。只要你的板子上接了纽扣电池（VBAT），哪怕主电源断了，RTC 依然能继续计时。

为什么需要 RTC？ 像定时器（TIM）做延时、做 PWM 很溜，但它不适合做"日历"。RTC 的核心优势在于：低功耗 + 掉电保持 + 年月日时分秒自动进位。你要做个万年历、闹钟、数据时间戳，没它真不行。

二、核心知识点讲解

2.1 备份域访问——PWR 和 BKP 时钟

RTC 属于备份域，而备份域默认是上锁的。你要操作它，必须先做三件事：

开 PWR 时钟（电源控制，管备份域访问权限）
开 BKP 时钟（备份寄存器本身）
调用 PWR_BackupAccessCmd(ENABLE) 解锁

我的理解：这就像是进一个保险库，PWR 是保安队长，BKP 是库房门，你两个都要打招呼，最后还要输密码（BackupAccessCmd）才能进去。

2.2 备份寄存器标志位——判断是不是第一次配置

这是江科大代码里非常经典的一个设计：

if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0xA5A5)

第一次上电时，备份寄存器里全是默认值（0x0000），不等于 0xA5A5，于是进入 if 分支，完成 RTC 的完整初始化，最后往 BKP_DR1 写入 0xA5A5 做标记。

下次复位（不断 VBAT 电源），再次执行 MyRTC_Init() 时，读到 BKP_DR1 已经是 0xA5A5 了，说明 RTC 之前配置好了，直接跳过初始化，只等同步就行。

我的理解：这个 0xA5A5 是你自己定的"暗号"，写啥都行，只要写入和判断一致。它的作用就是——防止每次复位都重新配置 RTC，导致时间被重置。备份域不掉电，这个暗号就一直在。

2.3 `RTC_WaitForSynchro()` 和 `RTC_WaitForLastTask()`

这两个函数是 RTC 编程的铁律，每次操作 RTC 寄存器前后都要等。

函数	等的标志位	作用
`RTC_WaitForSynchro()`	RSF（寄存器同步标志）	APB 总线时钟和 RTC 时钟不同步，等它们同步了再读
`RTC_WaitForLastTask()`	RTOFF（操作关闭标志）	上一次写 RTC 寄存器的操作真正完成了，才能进行下一次写

我的理解：RTC 的时钟是 32.768kHz，APB 总线是 36MHz，两个时钟域不一样。你写了个数据过去，硬件那边还没消化完，你就急着写下一个，数据就乱了。所以必须等它"咽下去"。

三、完整代码逐行解析

下面是 RTC.c 的完整代码，每一行都带注释，建议配合上面的知识点一起看。

3.1 头文件与全局变量

#include "stm32f10x.h"                  // 包含STM32F10x标准库头文件，提供所有寄存器和库函数声明
#include <time.h>                       // 包含C标准库的时间处理头文件，提供mktime、localtime等函数

uint16_t MyRTC_Time[] = {2026, 8, 9, 9, 56, 55};	
// 定义全局时间数组，依次存储：年、月、日、时、分、秒
// 初始值设为2023年1月1日23:59:55，方便观察跨天进位效果

void MyRTC_SetTime(void);				// 函数前置声明，因为MyRTC_Init里要调用它，编译器需要先知道有这个函数

3.2 RTC 初始化函数

/**
  * 函    数：RTC初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void MyRTC_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);		// 使能PWR时钟，PWR负责电源管理和备份域访问控制
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);		// 使能BKP时钟，BKP是备份寄存器的外设时钟
	
	/*备份寄存器访问使能*/
	PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);							// 调用PWR函数，解除对备份域寄存器的写保护，否则无法操作BKP和RTC
	
	if (BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0xA5A5)			// 读取备份寄存器BKP_DR1，判断是否等于自定义标志0xA5A5
															// 若不相等，说明是第一次上电/备份域掉电，需要重新配置RTC
	{
		RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);							// 开启外部低速晶振LSE（32.768kHz），作为RTC的时钟源
		while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY) != SET);	// 等待LSE起振稳定，LSERDY标志置位后才表示晶振正常工作
															// 这是个死等循环，实际项目中可加入超时处理
		
		RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);				// 配置RTCCLK时钟源为LSE，即32.768kHz
		RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);								// 使能RTCCLK，RTC模块开始接收时钟信号
		
		RTC_WaitForSynchro();								// 等待RTC寄存器与APB总线同步，同步后才能安全读取RTC寄存器
		RTC_WaitForLastTask();								// 等待上一次对RTC寄存器的操作完成，确保RTOFF标志置位
		
		RTC_SetPrescaler(32768 - 1);						// 设置RTC预分频器值为32767
															// 32768 / (32767 + 1) = 1Hz，即每秒计数器加1
		RTC_WaitForLastTask();								// 等待预分频器设置操作完成，必须等！
		
		MyRTC_SetTime();									// 调用设置时间函数，将全局数组MyRTC_Time的时间写入RTC计数器
		
		BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0xA5A5);			// 向BKP_DR1写入标志0xA5A5，标记RTC已完成首次配置
															// 下次复位时读到这个值，就不会再执行初始化流程
	}
	else													// BKP_DR1等于0xA5A5，说明RTC之前已配置过
	{
		RTC_WaitForSynchro();								// 只需等待同步，不需要重新配置时钟源和预分频器
		RTC_WaitForLastTask();								// 等待上一次操作完成
	}
}

3.3 设置时间函数（数组 → RTC）

/**
  * 函    数：RTC设置时间
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  * 说    明：调用此函数后，全局数组里时间值将刷新到RTC硬件电路
  */
void MyRTC_SetTime(void)
{
	time_t time_cnt;		// 定义time_t类型变量，用于存储转换后的秒计数器（Unix时间戳）
	struct tm time_date;	// 定义struct tm结构体变量，用于存储年月日时分秒的拆分格式
	
	time_date.tm_year = MyRTC_Time[0] - 1900;		// 年份赋值：tm_year从1900年开始计数，所以2023要减1900得123
	time_date.tm_mon = MyRTC_Time[1] - 1;			// 月份赋值：tm_mon范围是0~11，所以1月要减1得0
	time_date.tm_mday = MyRTC_Time[2];				// 日期赋值：tm_mday范围是1~31，直接赋值
	time_date.tm_hour = MyRTC_Time[3];				// 小时赋值：0~23
	time_date.tm_min = MyRTC_Time[4];				// 分钟赋值：0~59
	time_date.tm_sec = MyRTC_Time[5];				// 秒钟赋值：0~59
													// 注意：struct tm还有tm_wday、tm_yday等字段，mktime会自动计算，无需手动赋值
	
	time_cnt = mktime(&time_date) - 8 * 60 * 60;	// 调用mktime函数，将struct tm转换为time_t类型的秒计数器
													// mktime默认按GMT时区计算，所以北京时间要减去8小时的秒数（8*60*60=28800）
													// 最终time_cnt是GMT时间戳，准备写入RTC计数器
	
	RTC_SetCounter(time_cnt);						// 将计算好的秒计数器写入RTC的32位计数器（RTC_CNT）
	RTC_WaitForLastTask();							// 等待写入操作完成，这条必须有！
}

3.4 读取时间函数（RTC → 数组）

/**
  * 函    数：RTC读取时间
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  * 说    明：调用此函数后，RTC硬件电路里时间值将刷新到全局数组
  */
void MyRTC_ReadTime(void)
{
	time_t time_cnt;		// 定义time_t类型变量，用于接收RTC计数器的秒数值
	struct tm time_date;	// 定义struct tm结构体变量，用于接收转换后的年月日时分秒
	
	time_cnt = RTC_GetCounter() + 8 * 60 * 60;		// 读取RTC_CNT寄存器的当前值（GMT时间戳）
													// 加上8小时的秒数（28800），将GMT转换回北京时间
	
	time_date = *localtime(&time_cnt);				// 调用localtime函数，将秒计数器转换为struct tm结构体
													// localtime返回的是指针，这里解引用赋值给time_date结构体变量
													// 它会自动处理闰年、月份天数等所有进位问题
	
	MyRTC_Time[0] = time_date.tm_year + 1900;		// 年份还原：tm_year加1900得到实际年份
	MyRTC_Time[1] = time_date.tm_mon + 1;			// 月份还原：tm_mon加1得到实际月份（1~12）
	MyRTC_Time[2] = time_date.tm_mday;				// 日期直接赋值
	MyRTC_Time[3] = time_date.tm_hour;				// 小时直接赋值
	MyRTC_Time[4] = time_date.tm_min;				// 分钟直接赋值
	MyRTC_Time[5] = time_date.tm_sec;				// 秒钟直接赋值
}

3.5现象

五、个人理解与心得（用户自己写）

① 备份寄存器这个"暗号"设计，真的是神来之笔

一开始我看代码的时候还在想，为啥不直接每次都重新初始化 RTC？后来自己做实验才发现——如果不写这个 0xA5A5 标志位，每次按复位键，RTC 的时间都会被重置回 2023-01-01 23:59:55。因为 MyRTC_SetTime() 在 if 分支里被调用了，复位就等于重新上电。这个标志位的本质，是利用备份域不掉电的特性，在单片机内部做"状态记忆"。后来我举一反三，用 BKP_DR2 记录系统复位次数，用 BKP_DR3 记录最后一次异常代码，简直打开了新世界大门。备份寄存器这 42 个 16 位寄存器，存点配置参数、校准数据完全够用，比外挂 EEPROM 省事多了。

六、踩坑记录

1 tm_mon 从 0 开始计数，设置 1 月结果变成了 2 月

这个坑我踩得实实在在。第一次测试的时候，我把数组设成 {2026, 1, 1, 0, 0, 0}，结果读出来显示 2026-02-01。排查了半小时才发现，struct tm 里的 tm_mon 范围是 0~11，代表 1~12 月。代码里 time_date.tm_mon = MyRTC_Time[1] - 1; 这行，如果数组传的是 1，减 1 变成 0，对应的就是 1 月——代码是对的，是我理解错了。反过来读取的时候 +1 还原，也是同样的道理。建议大家在调试的时候，先把 time_date 结构体的每个字段都打印出来，确认偏移量没搞反，再往下走。

2 有些板子CNT的值它不变化

这个时候就要把代码中的LSE改为LST（具体代码见我的详细工程代码）

七、总结表格

知识点	核心内容	注意事项
时钟源	LSE（32.768kHz）	必须等 `LSERDY` 标志，否则 RTC 不走
预分频器	`32768 - 1` 得到 1Hz	分频值 = 写入值 + 1
备份域访问	PWR + BKP 时钟 + `PWR_BackupAccessCmd`	三步缺一不可
首次配置判断	BKP_DR1 写入 `0xA5A5` 做标记	标记可自定义，只要读写一致
时间转换	`mktime()` / `localtime()`	C 标准库函数，注意 GMT 与北京时间差 8 小时
时区调整	设置时 `-8h`，读取时 `+8h`	搞反了时间就差 16 小时
操作等待	`RTC_WaitForSynchro()` / `RTC_WaitForLastTask()`	每次读写 RTC 寄存器前后都要等
年月日格式	`tm_year` 从 1900 起，`tm_mon` 从 0 起	赋值时减，读取时加，别搞混

八、验证方式（建议动手实验）

单步调试：在 MyRTC_Init() 里打断点，观察第一次和第二次复位时是否进入不同的分支。
串口打印：在 main() 里每隔 1 秒调用 MyRTC_ReadTime()，通过串口打印 MyRTC_Time 数组，观察跨天、跨月、闰年是否正确。
掉电测试：接好 VBAT 纽扣电池，主电源断开后等几分钟再上电，看时间是否连续。
时区验证：把 ±8*60*60 去掉，对比串口输出和标准时间，验证时区转换的正确性。

写这篇文章的时候，我把江科大的视频又回顾了一遍，发现 RTC 这个章节虽然代码量不大，但背后的知识点很密集——备份域、时钟树、C 标准库时间函数、时区转换，每一个环节都能单独展开讲。建议大家不要只是复制粘贴代码，一定要自己画一遍框图，理解数据是怎么从晶振 → 预分频器 → 计数器 → localtime → 数组这条链路走的。只有搞清楚了数据流，后面遇到时间不准、掉电丢失、时区错乱这些问题，才能快速定位。

📌 开发环境：Keil5 + STM32F103C8T6最小系统板 + ST-Link
📌 参考资料：江科大STM32入门教程、《STM32F10xxx参考手册》
📌 前置文章：STM32入门教程：BKP备份寄存器 & RTC实时时钟详解

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转载自 CSDN-专业IT技术社区

原文链接：https://blog.csdn.net/2603_96660944/article/details/163604442

STM32入门教程：RTC实时时钟完整代码解析

一、RTC 到底是个啥？

二、核心知识点讲解

2.1 备份域访问——PWR 和 BKP 时钟

2.2 备份寄存器标志位——判断是不是第一次配置

2.3 `RTC_WaitForSynchro()` 和 `RTC_WaitForLastTask()`

三、完整代码逐行解析

3.1 头文件与全局变量

3.2 RTC 初始化函数

3.3 设置时间函数（数组 → RTC）

3.4 读取时间函数（RTC → 数组）

3.5现象

五、个人理解与心得（用户自己写）

六、踩坑记录

七、总结表格

八、验证方式（建议动手实验）

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STM32入门教程：RTC实时时钟完整代码解析

一、RTC 到底是个啥？

二、核心知识点讲解

2.1 备份域访问——PWR 和 BKP 时钟

2.2 备份寄存器标志位——判断是不是第一次配置

2.3 RTC_WaitForSynchro() 和 RTC_WaitForLastTask()

三、完整代码逐行解析

3.1 头文件与全局变量

3.2 RTC 初始化函数

3.3 设置时间函数（数组 → RTC）

3.4 读取时间函数（RTC → 数组）

3.5现象

五、个人理解与心得（用户自己写）

六、踩坑记录

七、总结表格

八、验证方式（建议动手实验）

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