فیلم آموزش RTC در STM32 – جلسۀ 9 آموزش STM32

فیلم آموزش RTC در STM32، جلسۀ نهم فیلم آموزش ARM STM32 مقدماتی یوبرد را به خود اختصاص داده است. در این جلسه به واحد RTC میکروکنترلرهای STM32 سری F1 می پردازیم. منظور ما از میکروکنترلرهای STM32 سری F1 یا STM32F1، میکروکنترلرهای STM32F101/2/3/5/7xx است. RTC مخفف Real Time Clock به معنی ساعتِ زمان واقعی یا ساعت دقیق یا ساعت Real Time است. RTCها واحدهایی هستند که برای دستیابی به زمان دقیق در سیستم های دیجیتال به کار می روند. RTCها می توانند به صورت یک واحد داخلی در میکروکنترلرها قرار گرفته باشند. مثل RTC داخلی میکروکنترلرهای ARM STM32. یا این که می توانند به صورت یک آی سی مجزا باشند. برای مثال DS1307 و DS3231، آی سی های RTC هستند. و می توانند برای پیاده سازی RTC در سیستم هایی که میکروکنترلر آنها واحد RTC ندارد، استفاده شوند. مثلاً اگر بخواهیم در پروژه ای با میکروکنترلرهای AVR مثل ATmega64، یک ساعت و تقویم دقیق داشته باشیم، می توانیم از آی سی DS1307 استفاده کنیم. در میکروکنترلرهای ARM STM32 یک واحد RTC وجود دارد که به طریقی با واحدهای Power و Backup domain در ارتباط است. همچنین RTC این میکروکنترلرها امکاناتی دارد که ممکن است در برخی میکروکنترلرهای دیگر وجود نداشته باشند. مثل قابلیت آلارم، وقفه های RTC، قابلیت کالیبره کردن و … . یک مورد دیگر که ممکن است در میکروکنترلرهای دیگر موجود نباشد، این است که RTC در STM32 تنها یک رجیستر شمارنده دارد. و کاربر باید خود به صورت نرم افزاری، ثانیه، دقیقه، ساعت، روز، ماه و سال را به دست آورد. در فیلم آموزش RTC در STM32 به بررسی نکات و جزئیات و پیچیدگی های RTC این میکروکنترلرهای می پردازیم. ابتدا مباحث مقدماتی را بیان می کنیم، سپس RTC را در STM32 بررسی می کنیم و در نهایت نمونه کدهایی را تشریح می کنیم و نتیجۀ آنها را در عمل می بینیم. وجود RTC در بسیاری از پروژه های کاربردی ضروری است. بنابراین جلسۀ آموزش RTC را در آموزش ARM STM32 مقدماتی قرار داده ایم. در ادامه به مباحث این جلسه از آموزش میکروکنترلرهای ARM STM32 می پردازیم.

فیلم آموزش میکروکنترلرهای AVR مقدماتی

فیلم آموزش آردوینو مقدماتی

تصویر 1 – آموزش RTC در STM32، آی سی RTC خارجی و RTC داخلی

سرفصل های فیلم آموزش RTC در STM32

موضوعات مورد بحث فیلم آموزش RTC در STM32 یوبرد عبارتند از:

• تعریف و مقدمه ای از RTC: در این بخش از جلسۀ نهم فیلم آموزش STM32 به تعریف و مقدمه ای از RTC و همچنین مباحثی مثل RTCهای خارجی و داخلی، امکانات RTCها و نوع شمارش آنها می پردازیم.
• روش های پیاده سازی RTC: که سه روش «استفاده از RTCهای داخلی برای میکروکنترلرهایی که واحد RTC داخلی دارند»، «استفاده از RTCهای خارجی برای میکروکنترلرهای فاقد RTC داخلی» و «استفاده از تایمر آسنکرون میکروکنترلرها» هستند. در این بخش از آموزش RTC در میکروکنترلرهای ARM STM32 این روش ها را بیان می کنیم.
• اشاره ای به کاربردهای RTC و مثال هایی از آن
• اشاره ای به متعلقات RTC: که معمولاً باتری بک آپ و کریستال ساعت هستند. در این قسمت از فیلم آموزش ARM STM32 توضیحاتی را دربارۀ قطعات مورد نیاز RTC می آوریم. (مونتاژ استاندارد کریستال ساعت)
• اشاره ای به امکانات RTCها: امکاناتی مثل آلارم، وقفه، پایه های خروجی، کالیبره شدن و … را در این بخش از جلسۀ نهم فیلم آموزش STM32 بیان می کنیم.
• لزوم استفاده از RTC و اشاره ای به ماژول های RTC
• RTC میکروکنترلرهای ARM STM32 سری F1: موضوعات مورد بحث این بخش از فیلم آموزش ARM STM32، واحد Power control، تغذیۀ Backup domain، نحوۀ سوییچ این تغذیه از VDD به VBAT در زمان قطع VDD، بخش هایی که در واحد Backup domain پشتیبانی می شوند، باتری بک آپ، دیود محافظ روی پایۀ VBAT، پایه های مربوط به کریستال ساعت و … هستند.

تصویر 2 – آموزش RTC میکروکنترلرهای STM32 سری F1، بلوک دیاگرام RTC

• تشریح واحدهای Backup domain در STM32F1: در این بخش از جلسۀ RTC آموزش STM32 به تشریح Backup domain و موضوعاتی مثل Tamper و واقعۀ Tamper، کالیبره کردن RTC و رجیسترهای واحد Backup domain می پردازیم.
• تشریح عملکرد و آموزش رجیسترهای RTC در STM32 سری F1: نحوۀ ساخته شدن فرکانس 1 هرتز، رجیستر شمارندۀ RTC، قابلیت های RTC میکروکنترلرهای ARM STM32F1، مراحل پیکربندی واحد RTC و ترتیب مقداردهی به رجیسترهای آن را در این بخش از آموزش RTC در میکروکنترلرهای ARM STM32 تشریح و بررسی می کنیم.
• تشریح رجیسترهای واحد های دیگر مرتبط با RTC: که رجیسترهای RTC عبارتند از CRH و CRL و PRLH و PRLL و DIVH و DIVL و CNTH و CNTL و ALRH و ALRL. رجیسترهای واحدهای مرتبط دیگر را نیز تشریح می کنیم. این واحدها، Power control و RCC و Backup domain هستند.
• تشریح نمونه کدهای RTC: که در این بخش از فیلم آموزش ARM STM32 به راه اندازی رجیستری RTC در STM32 و راه اندازی RTC در STM32 با HAL با استفاده از نمونه کد رجیستری RTC در STM32 و نمونه کد RTC در STM32 با HAL می پردازیم.

در آموزش RTC داخلی STM32 همۀ نکات و جزئیات را با دقت بررسی می کنیم. به طوری که دانش پذیر پس از مشاهدۀ آن و تمرین نمونه کدها، می تواند به صورت رجیستری و توابع و کتابخانه های HAL، واحد RTC میکروکنترلرهای ARM STM32 را راه اندازی کند.

پیش نمایش – راه اندازی RTC در STM32