《單片機技術(shù)》課件-6-2電子時鐘任務(wù)2獲取時間

無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)部資料獲取時間做題啦課前互動通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應(yīng)分為（

）類？分別是（）A、二類

外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)B、三類

外光電效應(yīng)

內(nèi)光電效應(yīng)

半導(dǎo)體光生伏特效應(yīng)選擇題B*CONTENTSPAGE目錄頁1任務(wù)發(fā)布沖關(guān)學(xué)習任務(wù)小結(jié)課外拓展234目錄*TRANSITIONPAGE過渡頁模塊一

任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標12重點分析難點分析34模塊一任務(wù)發(fā)布任務(wù)一主要是準備使用STM32單片機和PCF8563時鐘芯片以及濕度、光照傳感器，來實現(xiàn)多功能需求，你的具體任務(wù)如下：實現(xiàn)STM32的I2C的配置實現(xiàn)STM32與外設(shè)PCF8563時鐘芯片的通信實現(xiàn)PCF8563芯片實時時間的獲取1任務(wù)描述模塊一任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標12重點分析難點分析34模塊一任務(wù)發(fā)布能根據(jù)MCU編程手冊，通過STM32CubeMX軟件，準確配置引腳；能根據(jù)I2C相關(guān)資料，理解I2C的工作過程；能根據(jù)PCF8563相關(guān)手冊，通過I2C進行讀寫等操作，獲取RTC時間。2制定職業(yè)能力目標模塊一任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標12重點分析難點分析34模塊一任務(wù)發(fā)布01PCF8563時鐘模塊的知識3重點分析模塊一任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標12重點分析難點分析34模塊一任務(wù)發(fā)布02STM32F1定時器CR101PCF8563時鐘模塊的寄存器和時間獲取4難點分析模塊一任務(wù)發(fā)布*TRANSITIONPAGE過渡頁模塊二

沖關(guān)學(xué)習3熟悉工單2知識儲備4任務(wù)實施1設(shè)備選型模塊二沖關(guān)學(xué)習1設(shè)備選型模塊二沖關(guān)學(xué)習沖關(guān)啦模塊二沖關(guān)學(xué)習闖關(guān)題目STM32F103芯片的APB2和APB1總線的最高時鐘頻率分別為（）。A、72MHz,72MHzB、64MHz,64MHzC、72MHz，36MHzD、64MHz，36MHzC模塊二沖關(guān)學(xué)習3熟悉工單4任務(wù)實施2知識儲備1設(shè)備選型模塊二沖關(guān)學(xué)習

RTC實時時鐘簡介①PCF8563引腳描述PCF8563功能描述2知識儲備RTC工作過程及相關(guān)寄存器介紹②③④①PCF8563寄存器介紹⑤模塊二沖關(guān)學(xué)習①RTC實時時鐘簡介：生活中的電子時鐘2知識儲備個人穿戴家庭辦公室車站模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備①RTC實時時鐘簡介：掉電保持功能

有些時鐘芯片為了在主電源掉電時，還可以工作，需要外加電池供電。所謂掉電,是指電源Vpp斷開的情況下,為了RTC外設(shè)掉電可以繼續(xù)運行,必須給STM32芯片通過VBAT引腳接上電池.當主電源VDD有效時,由VDD給RTC外設(shè)供電.當VDD掉電后,由VBAT給RTC外設(shè)供電.無論由什么電源供電,RTC中的數(shù)據(jù)始終都保存在屬于RTC的備份域中,如果主電源和VBA都掉電,那么備份域中保存的所有數(shù)據(jù)都將丟失.模塊二沖關(guān)學(xué)習①RTC實時時鐘簡介：RTC特性2知識儲備RTC的三種時鐘源：

高速外部時鐘的128分頻:HSE/128;低速內(nèi)部時鐘LSI;低速外部時鐘LSE;（一般RTC使用該時鐘）特性：32位計數(shù)器，只能向上計數(shù)。RTC時鐘芯片模塊二沖關(guān)學(xué)習①RTC實時時鐘簡介：RTC特性2知識儲備使用HSE分頻時鐘或者LSI的時候,在主電源VDD掉電的情況下,這兩個時鐘來源都會受到影響,因此沒法保證RTC正常工作RTC一般都用低速外部時鐘LSE,頻率為實時時鐘模塊中常用的32.768KHz,32768=2^15,分頻容易實現(xiàn),所以被廣泛應(yīng)用到RTC模塊模塊二沖關(guān)學(xué)習

RTC工作過程及相關(guān)寄存器介紹②PCF8563引腳描述PCF8563功能描述2知識儲備RTC實時時鐘簡介①③④②PCF8563寄存器介紹⑤模塊二沖關(guān)學(xué)習②RTC工作過程及相關(guān)寄存器介紹：RTC工作過程2知識儲備模塊二沖關(guān)學(xué)習②RTC工作過程及相關(guān)寄存器介紹：RTC具體工作過程2知識儲備（2）RTC控制寄存器（RTC_CRH/RTC_CRL）

該寄存器由2個寄存器RTC_CRH和RTC_CRL組成，且兩個都是16位的。模塊二沖關(guān)學(xué)習②RTC工作過程及相關(guān)寄存器介紹：RTC具體工作過程2知識儲備

該寄存器也由2個寄存器RTC_PRLH

（低4位有效，存放PRL[19:16]）和RTC_PRLL（存放PRL[15:0]）組成。這兩個寄存器用來配置RTC時鐘的分頻數(shù)的，比如我們使用外部32.768KHz的晶振作為時鐘的輸入頻率，那么我們要設(shè)置這兩個寄存器的值為32767，以得到一秒鐘的計數(shù)頻率。

（3）RTC預(yù)分頻裝載寄存器（RTC_PRLH/RTC_PRLL）模塊二沖關(guān)學(xué)習②RTC工作過程及相關(guān)寄存器介紹：RTC具體工作過程2知識儲備該寄存器也由2個寄存器

RTC_DIVH

和

RTC_DIVL組成，這兩個寄存器的作用就是用來獲得比秒鐘更為準確的時鐘，比如可以得到0.1秒，或者0.01秒等。該寄存器的值自減的，用于保存還需要多少時鐘周期獲得一個秒信號。在一次秒鐘更新后，由硬件重新裝載。這兩個寄存器和RTC預(yù)分頻裝載寄存器的各位是一樣的。

（4）RTC預(yù)分頻器余數(shù)寄存器（RTC_DIVH/RTC_DIVL）模塊二沖關(guān)學(xué)習②RTC工作過程及相關(guān)寄存器介紹：RTC具體工作過程2知識儲備該寄存器也由2個16位的寄存器

RTC_CNTH

和

RTC_CNTL組成，總共32位，用來記錄秒鐘值（一般情況下）。此兩個計數(shù)器也比較簡單，我們也不多說了。注意一點，在修改這個寄存器的時候要先進入配置模式。（5）RTC計數(shù)器寄存器（RTC_CNTH/RTC_CNTL）模塊二沖關(guān)學(xué)習②RTC工作過程及相關(guān)寄存器介紹：RTC具體工作過程2知識儲備該寄存器也是由2個16位的寄存器RTC_ALRH

和

RTC_ALRL組成

，總共也是32位。用來標記鬧鐘產(chǎn)生的時間（以秒為單位），如果

RTC_CNT

的值與

RTC_ALR

的值相等，并使能了中斷的話，會產(chǎn)生一個鬧鐘中斷。該寄存器的修改也要進入配置模式才能進行。（6）RTC鬧鐘寄存器（RTC_ALRH/RTC_ALRL）模塊二沖關(guān)學(xué)習②RTC工作過程及相關(guān)寄存器介紹：RTC具體工作過程2知識儲備備份寄存器是42個16位的寄存器（大容量），可用來存儲84個字節(jié)的用戶應(yīng)用程序數(shù)據(jù)。他們處在備份域里，當VDD電源被切斷，他們?nèi)匀挥蒝BAT（備用電源）維持供電。（7）STM32的備份寄存器模塊二沖關(guān)學(xué)習PCF8563引腳描述③

RTC工作過程及相關(guān)寄存器介紹PCF8563功能描述2知識儲備RTC實時時鐘簡介①②④③PCF8563寄存器介紹⑤模塊二沖關(guān)學(xué)習③PCF8563引腳描述2知識儲備PCF8563是低功耗的CMOS實時時鐘日歷芯片。它提供一個可編程時鐘輸出、一個中斷輸出和掉電檢測器。所有的地址和數(shù)據(jù)，通過I2C總線接口串行傳遞，最大總線速度為400Kbits/S，每次讀寫數(shù)據(jù)后內(nèi)嵌的字地址寄存器會自動產(chǎn)生增量。符號引腳號描述OSCI1振蕩器輸入OSCO2振蕩器輸出/INT3中斷輸出（開漏：低電平有效）VSS4地SDA5串行數(shù)據(jù)I/OSCL6串行時鐘輸入CLKOUT7時鐘輸出（開漏）VDD8正電源模塊二沖關(guān)學(xué)習

PCF8563功能描述④PCF8563引腳描述RTC實時時鐘簡介2知識儲備RTC工作過程及相關(guān)寄存器介紹②③①④PCF8563寄存器介紹⑤模塊二沖關(guān)學(xué)習④PCF8563功能描述2知識儲備報警功能模式定時器模式CLKOUT輸出復(fù)位低電壓檢測器和時鐘監(jiān)視器模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備④PCF8563功能描述通過清除一個或多個報警寄存器最高有效位（位AE報警使能位），相應(yīng)的報警條件將被激活。這種方式可以產(chǎn)生從每分鐘至每周一次的報警。設(shè)置報警標志位AF（控制寄存器和狀態(tài)寄存器第2位和第3位）用于產(chǎn)生一個中斷，AF只能通過軟件清0。報警功能模式定時器模式CLKOUT輸出復(fù)位低電壓檢測器和時鐘監(jiān)視器模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備④PCF8563功能描述報警功能模式定時器模式CLKOUT輸出復(fù)位低電壓檢測器和時鐘監(jiān)視器8位減數(shù)計時器（地址0FH）由定時控制寄存器（地址0EH）控制。定時控制寄存器可以選擇定時器的時鐘源頻率（4096、64、1或1/60Hz）和啟用/禁用計時器。從軟件加載的8位二進制值倒計數(shù)，在每個倒計時結(jié)束時，定時器設(shè)置的定時器標志位TF，定時器標志位TF只能由軟件清0，TF位可以產(chǎn)生一個中斷。當讀取定時器，當前的倒計時數(shù)值作為返回值。模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備④PCF8563功能描述報警功能模式定時器模式CLKOUT輸出復(fù)位低電壓檢測器和時鐘監(jiān)視器管腳CLKOUT輸出可編程方波由CLKOUT頻率寄存器（地址0DH）控制?？奢敵?2.768KHz（默認）、1024、32和1Hz的方波。CLKOUT開漏輸出，如果禁用它則為高阻抗。模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備④PCF8563功能描述報警功能模式定時器模式CLKOUT輸出復(fù)位低電壓檢測器和時鐘監(jiān)視器PCF8563包含一個片內(nèi)復(fù)位電路，當振蕩器停止時，復(fù)位電路激活。在復(fù)位狀態(tài)下，I2C總線則初始化，寄存器VL、TD1、TD0、TESTC和AE被置為1，其它的寄存器和地址指針被清0。模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備④PCF8563功能描述報警功能模式定時器模式CLKOUT輸出復(fù)位低電壓檢測器和時鐘監(jiān)視器PCF8563內(nèi)嵌掉電檢測器當VDD<Vlow時，VL位（秒寄存器第7位）被置1，用于表明可能產(chǎn)生不準確的時鐘/日歷信息，VL位只能由軟件清0。當VDD慢慢降低到Vlow時（比如以電池供電），寄存器中的VL位被置1時，則會產(chǎn)生中斷。模塊二沖關(guān)學(xué)習

PCF8563寄存器介紹⑤PCF8563引腳描述RTC實時時鐘簡介2知識儲備RTC工作過程及相關(guān)寄存器介紹②③①⑤PCF8563功能描述④模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備⑤PCF8563寄存器介紹地址寄存器名稱Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit000H控制/狀態(tài)寄存器1TEST0STOP0TESTC00001H控制/狀態(tài)寄存器2000TI/TPAFTFAIETIE0DHCLKOUT頻率寄存器FE—————FD1FD00EH定時器控制寄存器TE—————TD1TD00FH定時器倒計數(shù)數(shù)值寄存器

地址寄存器名稱Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit002H秒VL00-59BCD碼格式數(shù)03H分鐘—00-59BCD碼格式數(shù)04H小時——00-59BCD碼格式數(shù)05H日——01-31BCD碼格式數(shù)06H星期—————0~607H月/世紀C——01-12BCD碼格式數(shù)08H年00-99BCD碼格式數(shù)09H分鐘報警AE00-59BCD碼格式數(shù)0AH小時報警AE—01-23BCD碼格式數(shù)0BH日報警AE—01-31BCD碼格式數(shù)0CH星期報警AE————

模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備⑤PCF8563寄存器介紹控制/狀態(tài)寄存器1（內(nèi)存地址00H）位符號描述7TEST1TEST1=0：常規(guī)模式。TEST1=1：EXT_CLK測試模式。5STOPSTOP=0：RTC時鐘源運行。STOP=1：所有RTC分頻器觸發(fā)器異步清0，RTC時鐘停止（CLKOUT腳的3.2768KHz仍可用）3TESTCTESTC=0：上電復(fù)位功能禁用（常規(guī)模式時清0）TESTC=1：上電復(fù)位功能有效。012460默認值為0模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備⑤PCF8563寄存器介紹位符號描述5670默認值為04TI/TPTI/TP=0：當TF有效值INT有效（取決于TIE的狀態(tài)）。TI/TP=1：INT脈沖有效（取決于TIE的狀態(tài)）。注意：若AF和AIE有效時，則INT一直有效。3AF當報警發(fā)生，AF置1。在計時器倒計時結(jié)束，TF置1。如果定時器和報警器同時產(chǎn)生中斷，通過讀這些位判斷是哪個中斷源。2TF1AIEAIE=0：報警器中斷無效；AIE=1：報警器中斷有效。0TIETIE=0：定時器中斷無效；TIE=1：定時器中斷有效。模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備⑤PCF8563寄存器介紹位符號描述7VLVL=0：保證準確的時鐘/日歷數(shù)據(jù)。VL=1：不保證準確的時鐘/日歷數(shù)據(jù)。6~0<秒>代表BCD格式的當前秒數(shù)值，值為00~99。例如：1011001代表59秒。模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備⑤PCF8563寄存器介紹位符號描述7-無效。6~0<分>代表BCD格式的當前分鐘數(shù)值，值為00~59。分鐘寄存器位描述（地址03H）位符號描述7~6-無效。5~0<時>代表BCD格式的當前小時數(shù)值，值為00~23。小時寄存器位描述（地址04H）模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備⑤PCF8563寄存器介紹日寄存器位描述（地址05H）星期寄存器位描述（地址06H）位符號描述7~6-無效。5~0<日>代表BCD格式的當前日數(shù)值，值為00~31。當年計數(shù)器的值是閏年時，PCF8563自動給二月增加一個值，使其成為29天。位符號描述7~3-無效。2~0<星期>代表當前星期數(shù)值0~6。見星期分配表，這些位也可由用戶重新分配。模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備⑤PCF8563寄存器介紹日Bit2Bit1Bit0星期日000星期一001星期二010星期三100星期四101星期五110星期六111星期分配表模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備⑤PCF8563寄存器介紹位符號描述7C世紀位：C=0指定世紀數(shù)為20XX，C=1指定世紀數(shù)為19XX，“XX”為年寄存器中的值，見年寄存器位描述。當年寄存器中的值由99變?yōu)?0時，世紀位會改變。6~5-無效。4~0<月>代表BCD格式的當前月份，值為01~12，見月分配表。月/世紀寄存器（地址07H）位描述表模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備⑤PCF8563寄存器介紹日Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0一月00001二月00010三月00011四月00100五月00101六月00110七月00111八月01000九月01001十月10000十一月10001十二月10010月分配表模塊二沖關(guān)學(xué)習2知識儲備⑤PCF8563寄存器介紹位符號描述7~0<年>代表BCD格式的當前年數(shù)值，值為00~99。年寄存器位描述（地址08H）模塊二沖關(guān)學(xué)習沖關(guān)啦模塊二沖關(guān)學(xué)習闖關(guān)題目STM32F103的RTC實時時鐘特性：（）A.32位可編程計數(shù)器B.3個專門的可屏蔽中斷C.三種RTC時鐘源D.2個獨立復(fù)位類型A、B、C、D模塊二沖關(guān)學(xué)習4任務(wù)實施1設(shè)備選型3熟悉工單2知識儲備模塊二沖關(guān)學(xué)習請參照任務(wù)工單完成相關(guān)內(nèi)容3熟悉工單模塊二沖關(guān)學(xué)習步驟1：新建STM32CubeMX工程，完成調(diào)試端口的配置、MCU時鐘樹的配置、串口配置等，保存STM32CubeMX工程、生成初始C代碼工程并使用Keil打開步驟2：在工程中添加代碼包，在Keil中完善代碼，完成時間的獲取和顯示。步驟3：編譯程序，生成HEX文件并燒寫到開發(fā)板中步驟4：搭建硬件環(huán)境、測試效果使用串口調(diào)試助手驗證結(jié)果3熟悉工單模塊二沖關(guān)學(xué)習沖關(guān)啦模塊二沖關(guān)學(xué)習闖關(guān)題目STM32的USART根據(jù)（

）寄存器M位的狀態(tài)，來選擇發(fā)送8位或者9位的數(shù)據(jù)字。A．US