Unix时间戳

江科大学习记录

Unix时间戳

  • Unix 时间戳（Unix Timestamp）定义为从UTC/GMT的1970年1月1日0时0分0秒开始所经过的秒数，不考虑闰秒
  • 时间戳存储在一个秒计数器中，秒计数器为32位/64位的整型变量
  • 世界上所有时区的秒计数器相同，不同时区通过添加偏移来得到当地时间
    在这里插入图片描述
    UTC/GMT
  • GMT（Greenwich Mean Time）格林尼治标准时间是一种以地球自转为基础的时间计量系统。它将地球自转一周的时间间隔等分为24小时，以此确定计时标准
  • UTC（Universal Time Coordinated）协调世界时是一种以原子钟为基础的时间计量系统。它规定铯133原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间为1秒。当原子钟计时一天的时间与地球自转一周的时间相差超过0.9秒时，UTC会执行闰秒来保证其计时与地球自转的协调一致
    时间戳转换
    C语言的time.h模块提供了时间获取和时间戳转换的相关函数，可以方便地进行秒计数器、日期时间和字符串之间的转换
    在这里插入图片描述
    秒计数器转换为日期时间（格林尼治时间）
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
time_t timer;
struct tm *time_Structue;
int main()
{timer = time(NULL);printf("%d\n",timer);time_Structue = gmtime(&timer);printf("%d年-%d月-%d日-%d时-%d分",time_Structue->tm_year+1900,time_Structue->tm_mon+1,time_Structue->tm_mday,time_Structue->tm_hour,time_Structue->tm_sec);printf("\n星期%d\n",time_Structue->tm_wday);system("pause");return 0;
}

blog.csdnimg.cn/2b384342094842869d2d1514b6082a53.png)

秒计数器转换为日期时间（当地时间）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
time_t timer;
struct tm *time_Structue;
int main()
{timer = time(NULL);printf("%d\n",timer);time_Structue = localtime(&timer);printf("%d年-%d月-%d日-%d时-%d分",time_Structue->tm_year+1900,time_Structue->tm_mon+1,time_Structue->tm_mday,time_Structue->tm_hour,time_Structue->tm_sec);printf("\n星期%d\n",time_Structue->tm_wday);system("pause");return 0;
}

在这里插入图片描述
日期时间转换为秒计数器（当地时间）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
time_t timer;
struct tm *time_Structue;
int main()
{timer = time(NULL);printf("%d\n",timer);time_Structue = localtime(&timer);printf("%d年-%d月-%d日-%d时-%d分",time_Structue->tm_year+1900,time_Structue->tm_mon+1,time_Structue->tm_mday,time_Structue->tm_hour,time_Structue->tm_sec);printf("\n星期%d\n",time_Structue->tm_wday);timer = mktime(time_Structue);printf("转换为秒计数器：%d\n",timer);system("pause");return 0;
}

在这里插入图片描述
日期时间转换为字符串（默认格式）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
time_t timer;
struct tm *time_Structue;
char* str;
int main()
{timer = time(NULL);printf("%d\n",timer);time_Structue = localtime(&timer);printf("%d年-%d月-%d日-%d时-%d分",time_Structue->tm_year+1900,time_Structue->tm_mon+1,time_Structue->tm_mday,time_Structue->tm_hour,time_Structue->tm_sec);printf("\n星期%d\n",time_Structue->tm_wday);timer = mktime(time_Structue);printf("转换为秒计数器：%d\n",timer);str = asctime(time_Structue);printf("字符串：%s\n",str);system("pause");return 0;
}

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BKP简介

  • BKP（Backup Registers）备份寄存器

  • BKP可用于存储用户应用程序数据。当VDD（2.0—3.6V）电源被切断，他们仍然由VBAT（1.8~3.6V）维持供电。当系统在待机模式下被唤醒，或系统复位或电源复位时，他们也不会被复位

  • TAMPER引脚产生的侵入事件将所有备份寄存器内容清除

  • RTC引脚输出RTC校准时钟、RTC闹钟脉冲或者秒脉冲

  • 存储RTC时钟校准寄存器

  • 用户数据存储容量：

    20字节（中容量和小容量）/ 84字节（大容量和互联型）

BKP基本结构
在这里插入图片描述

RTC简介

  • RTC（Real Time Clock）实时时钟

  • RTC是一个独立的定时器，可为系统提供时钟和日历的功能

  • RTC和时钟配置系统处于后备区域，系统复位时数据不清零，VDD（2.0~3.6V）断电后可借助VBAT（1.8—3.6V）供电继续走时

  • 32位的可编程计数器，可对应Unix时间戳的秒计数器

  • 20位的可编程预分频器，可适配不同频率的输入时钟

  • 可选择三种RTC时钟源：

    HSE时钟除以128（通常为8MHz/128）
    LSE振荡器时钟（通常为32.768KHz）
    LSI振荡器时钟（40KHz）

RTC框图
在这里插入图片描述
输出给TR_CLK的频率为1Hz，计时周期为1s，让RTC_CNT按秒计数
RTC基本结构
在这里插入图片描述
硬件电路
在这里插入图片描述
RTC操作注意事项

  • 执行以下操作将使能对BKP和RTC的访问：

    设置RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN，使能PWR和BKP时钟
    设置PWR_CR的DBP，使能对BKP和RTC的访问

  • 若在读取RTC寄存器时，RTC的APB1接口曾经处于禁止状态，则软件首先必须等待RTC_CRL寄存器中的RSF位（寄存器同步标志）被硬件置1

  • 必须设置RTC_CRL寄存器中的CNF位，使RTC进入配置模式后，才能写入RTC_PRL、RTC_CNT、RTC_ALR寄存器

  • 对RTC任何寄存器的写操作，都必须在前一次写操作结束后进行。可以通过查询RTC_CR寄存器中的RTOFF状态位，判断RTC寄存器是否处于更新中。仅当RTOFF状态位是1时，才可以写入RTC寄存器
    案例：读写BKP寄存器

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#include "key.h"
#include "OLED.h"uint16_t ArrayWrite[] = {0x1234,0x4567};
uint16_t ArrayRead[2];void RCC_Clock_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);
}void OLED_Test(void)
{char *str = "hello world";OLED_ShowString(1,2,str);
}int main(void)
{uint16_t keyNum;;RCC_Clock_Init();Key_Init();OLED_Init();OLED_Test();PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);//BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,0x1234);OLED_ShowString(2,1,"W:");OLED_ShowString(3,1,"R:");while(1){keyNum = Key_Scan();if(keyNum == 1){ArrayWrite[0]++;ArrayWrite[1]++;BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,ArrayWrite[0]);BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR2,ArrayWrite[1]);OLED_ShowHexNum(2,3,ArrayWrite[0],4);OLED_ShowHexNum(2,8,ArrayWrite[1],4);}else {ArrayRead[0] = BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1);ArrayRead[1] = BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR2);OLED_ShowHexNum(3,3,ArrayRead[0],4);OLED_ShowHexNum(3,8,ArrayRead[1],4);}}	
}

案例二：RTC实时时钟
main

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MyRTC.h"
int main(void)
{OLED_Init();MyRTC_Init();//char *str = "hello world";OLED_ShowString(1,1,"Date:XXXX-XX-XX");OLED_ShowString(2,1,"Tim:XX-XX-XX");OLED_ShowString(4,1,"DIV:");while(1){MyRTC_ReadTime();OLED_ShowNum(1,6,TimeData.year,4);OLED_ShowNum(1,11,TimeData.mon,2);OLED_ShowNum(1,14,TimeData.day,2);OLED_ShowNum(2,5,TimeData.hour,2);OLED_ShowNum(2,8,TimeData.min,2);OLED_ShowNum(2,11,TimeData.sec,2);OLED_ShowNum(3,1,RTC_GetCounter(),10);OLED_ShowNum(4,5,RTC_GetDivider(),10);}}

MyRTC.c

#include "MyRTC.h"
#include "time.h"Time TimeData = {2023,1,1,23,59,55,		
};void MyRTC_SetTime(void)
{time_t time_cnt;struct tm time_data;time_data.tm_year = TimeData.year - 1900;time_data.tm_mon = TimeData.mon - 1;time_data.tm_mday = TimeData.day;time_data.tm_hour = TimeData.hour;time_data.tm_min = TimeData.min;time_data.tm_sec = TimeData.sec;time_cnt = mktime(&time_data) - (8*60*60);RTC_SetCounter(time_cnt);RTC_WaitForLastTask();
}void MyRTC_ReadTime(void)
{time_t time_cnt;struct tm time_data;time_cnt = RTC_GetCounter()+(8*60*60);time_data = *localtime(&time_cnt);TimeData.year = time_data.tm_year+1900;TimeData.mon = time_data.tm_mon+1;TimeData.day = time_data.tm_mday;TimeData.hour  =time_data.tm_hour;TimeData.min = time_data.tm_min;TimeData.sec = time_data.tm_sec;	
}void MyRTC_Init(void)
{//设置RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN，使能PWR和BKP时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP,ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR,ENABLE);//设置PWR_CR的DBP，使能对BKP和RTC的访问PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);if(BKP_ReadBackupRegister(BKP_DR1) != 0xAAAA){//打开LSERCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY == RESET));RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE);RCC_RTCCLKCmd(ENABLE);//必须等待RTC_CRL寄存器中的RSF位（寄存器同步标志）被硬件置1RTC_WaitForSynchro();//仅当RTOFF状态位是1时，才可以写入RTC寄存器RTC_WaitForLastTask();RTC_SetPrescaler(32768 - 1);RTC_WaitForLastTask();MyRTC_SetTime();BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1,0xAAAA);}else {//必须等待RTC_CRL寄存器中的RSF位（寄存器同步标志）被硬件置1RTC_WaitForSynchro();//仅当RTOFF状态位是1时，才可以写入RTC寄存器RTC_WaitForLastTask();}}
#ifndef _MYRTC_H
#define _MYRTC_H
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"void MyRTC_Init(void);
void MyRTC_SetTime(void);
void MyRTC_ReadTime(void);
typedef struct{uint16_t year;uint16_t mon;uint16_t day;uint16_t hour;uint16_t min;uint16_t sec;}Time;
extern Time TimeData;
#endif

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