原创 发布基于ANSI-C的RTC_Time库,利用UNIX时间戳格式,无中断实现万年历

2008-12-16 21:49 7874 9 17 分类: MCU/ 嵌入式
基于STM32处理器
RTC只是个能靠电池维持运行的32位定时器over!
并不像实时时钟芯片,读出来就是年月日。。。
看过些网上的代码,有利用秒中断,在内存中维持一个年月日的日历。
我觉得,这种方法有很多缺点:
1.断电时没有中断可用
2.频繁进中断,消耗资源
3.时间运算复杂,代码需要自己写
4.不与国际接轨。。。。

so,还是用标准的UNIX时间戳来进行时间的操作吧!
什么是UNIX时间戳?
UNIX时间戳,是unix下的计时方式。。。很废话
具体点:他是一个32位的整形数(刚好和STM32的RTC寄存器一样大),表示从UNIX元年(格林尼治时间1970-1-1 0:0:0)开始到某时刻所经历的秒数
听起来很玄幻的,计算下: 32位的数从0-0xFFFFFFFF秒,大概到2038年unix时间戳将会溢出!这就是Y2038bug
不过,事实上的标准,我们还是照这个用吧,还有二十年呢。。。

UNIX时间戳:1229544206 <==> 现实时间:2008-12-17  20:03:26

我们要做的,就是把当前时间的UNIX时间戳放在RTC计数器中让他每秒++,over
然后,设计一套接口函数,实现UNIX时间戳与年月日的日历时间格式转换 这样就可以了

在RTC中实现这个时间算法,有如下好处:
1. 系统无需用中断和程序来维持时钟,断电后只要RTC在走即可
2. 具体的两种计时的换算、星期数计算,有ANSI-C的标准C库函数实现,具体可以看time.h
3. 时间与时间的计算,用UNIX时间戳运算,就变成了两个32bit数的加减法
4. 与国际接轨。。。


幸好是与国际接轨,我们有time.h帮忙,在MDK的ARM编辑器下有,IAR下也有
其中已经定义了两种数据类型:unix时间戳和日历型时间
 time_t:       UNIX时间戳(从1970-1-1起到某时间经过的秒数)
     typedef unsigned int time_t;
 
 struct tm:    Calendar格式(年月日形式)

同时有相关操作函数
gmtime,localtime,ctime,mktime等等,方便的实现各种时间类型的转换和计算

于是,基于这个time.h,折腾了一天,搞出了这个STM32下的RTC_Time使用的时间库


这是我的RTC_Time.c中的说明:

 本文件实现基于RTC的日期功能,提供年月日的读写。(基于ANSI-C的time.h)
 
 作者:jjldc (九九)
 QQ: 77058617
 
 RTC中保存的时间格式,是UNIX时间戳格式的。即一个32bit的time_t变量(实为u32)

 ANSI-C的标准库中,提供了两种表示时间的数据  型:
 time_t:       UNIX时间戳(从1970-1-1起到某时间经过的秒数)
     typedef unsigned int time_t;
 
 struct tm:    Calendar格式(年月日形式)
   tm结构如下:
   struct tm {
       int tm_sec;   // 秒 seconds after the minute, 0 to 60
                        (0 - 60 allows for the occasional leap second)
       int tm_min;   // 分 minutes after the hour, 0 to 59
        int tm_hour;  // 时 hours since midnight, 0 to 23
        int tm_mday;  // 日 day of the month, 1 to 31
        int tm_mon;   // 月 months since January, 0 to 11
        int tm_year;  // 年 years since 1900
        int tm_wday;  // 星期 days since Sunday, 0 to 6
        int tm_yday;  // 从元旦起的天数 days since January 1, 0 to 365
         int tm_isdst; // 夏令时??Daylight Savings Time flag
         ...
     }
     其中wday,yday可以自动产生,软件直接读取
     mon的取值为0-11
    ***注意***:
    tm_year:在time.h库中定义为1900年起的年份,即2008年应表示为2008-1900=108
     这种表示方法对用户来说不是十分友好,与现实有较大差异。
     所以在本文件中,屏蔽了这种差异。
     即外部调用本文件的函数时,tm结构体类型的日期,tm_year即为2008
     注意:若要调用系统库time.c中的函数,需要自行将tm_year-=1900
 
 成员函数说明:
 struct tm Time_ConvUnixToCalendar(time_t t);
     输入一个Unix时间戳(time_t),返回Calendar格式日期
 time_t Time_ConvCalendarToUnix(struct tm t);
     输入一个Calendar格式日期,返回Unix时间戳(time_t)
 time_t Time_GetUnixTime(void);
     从RTC取当前时间的Unix时间戳值
 struct tm Time_GetCalendarTime(void);
     从RTC取当前时间的日历时间
 void Time_SetUnixTime(time_t);
     输入UNIX时间戳格式时间,设置为当前RTC时间
 void Time_SetCalendarTime(struct tm t);
     输入Calendar格式时间,设置为当前RTC时间
 
 外部调用实例:
 定义一个Calendar格式的日期变量:
 struct tm now;
 now.tm_year = 2008;
 now.tm_mon = 11;        //12月
 now.tm_mday = 20;
 now.tm_hour = 20;
 now.tm_min = 12;
 now.tm_sec = 30;
 
 获取当前日期时间:
 tm_now = Time_GetCalendarTime();
 然后可以直接读tm_now.tm_wday获取星期数
 
 设置时间:
 Step1. tm_now.xxx = xxxxxxxxx;
 Step2. Time_SetCalendarTime(tm_now);
 
 计算两个时间的差
 struct tm t1,t2;
 t1_t = Time_ConvCalendarToUnix(t1);
 t2_t = Time_ConvCalendarToUnix(t2);
 dt = t1_t - t2_t;
 dt就是两个时间差的秒数
 dt_tm = mktime(dt);    //注意dt的年份匹配,ansi库中函数为相对年份,注意超限
 另可以参考相关资料,调用ansi-c库的格式化输出等功能,ctime,strftime等
 

这是包含了RTC_Time的工程实例,可以用来参考
基于MDK环境
https://static.assets-stash.eet-china.com/album/old-resources/2008/12/16/604bc076-0f7f-429f-868e-66c7064d715d.rar

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文章评论8条评论)

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用户377235 2012-5-16 09:40

非常有指导意义。。。。。。。

用户1165169 2011-1-4 16:23

time_now.tm_year = 2008; time_now.tm_mon = 11; time_now.tm_mday = 30; time_now.tm_hour = 23; time_now.tm_min = 59; time_now.tm_sec = 50; 初始这个值,算的结果是错的,会变成 2009-11-31

用户1373388 2010-12-1 13:48

谢谢 你提供的资料

用户764870 2009-10-28 23:08

对我很有帮助,谢谢!

用户1199610 2009-6-3 14:20

顶一下

用户1376528 2009-4-2 16:46

实在不好意思,这个版太难拍,不知道你是怎样对齐的

用户1376528 2009-4-2 16:45

首先请原谅在我的一个自玩的程序中直接拷贝了你的两个文件,RTC_Time.c RTC_Time.h 在使用过程中有一些疑问,还请能解答下 我的环境也是MDK 头文件如此包含: #include "stm32f10x_lib.h" #include "RTC_Time.h" #include 全局变量:struct tm time_now; 代码中如此引用:Year = GetRealTime_Year(); 能获取年份,但不知道这个是不是对的? 执行过这段代码后有些疑问: if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOG, GPIO_Pin_8)==0) { time_now.tm_year = 2009; time_now.tm_mon = 4; time_now.tm_mday = 5; time_now.tm_hour = 17; time_now.tm_min = 00; time_now.tm_sec = 00; Time_SetCalendarTime(time_now); 在WATCH看结构如下:tm_sec = 36, min = 0,hour = 17.mday = 1,mon = 0,year = 2009,wday = 4.yday = 0,isdst = 0 跟赋值不同,很是奇怪 另:Time_SetCalendarTime(time_now);执行这句后,程序会跑飞,不知道会在哪 还请指点一二

用户1376528 2009-4-2 16:42

首先请原谅在我的一个自玩的程序中直接拷贝了你的两个文件,RTC_Time.c RTC_Time.h 在使用过程中有一些疑问,还请能解答下 我的环境也是MDK 头文件如此包含: #include "stm32f10x_lib.h" #include "RTC_Time.h" #include "stdio.h" 全局变量:struct tm time_now; 代码中如此引用:Year = GetRealTime_Year(); 能获取年份,但不知道这个是不是对的? 这里有些疑问: if(GPIO_ReadInputDataBitGPIOG,GPIO_Pin_8)==0) { time_now.tm_year = 2009; time_now.tm_mon = 4; time_now.tm_mday = 5; time_now.tm_hour = 17; time_now.tm_min = 00; time_now.tm_sec = 00; Time_SetCalendarTime(time_now); } 在WATCH看结构如下:tm_sec = 36, min = 0,hour = 17.mday = 1,mon = 0,year = 2009,wday = 4.yday = 0,isdst = 0 跟赋值不同,很是奇怪 另:Time_SetCalendarTime(time_now);执行这句后,程序会跑飞,不知道会在哪 还请指点一二
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