stm32平台为例的软件模拟时间，代替RTC调试

stm32平台为例的软件模拟时间，代替RTC调试

我们在开发项目的时候，如果用到RTC，如果真正等待RTC到达指定的时间，那调试时间就太长了。

比如每隔半个小时，存储一次数据，如果要观察10次存储的效果，那么就要等待5h，难道我们真等待5h，读取RTC数据不成？

这里借助软件，虚拟产生逐渐变化的时间，加速整个开发流程。

示例

#include <stdio.h>
#include <time.h>

/**
 * @brief 增加指定秒数到给定的起始日期并打印结果
 * 
 * @param start_date 起始日期
 * @param increment_seconds 增加的秒数
 */
void generate_dates(struct tm start_date, int increment_seconds) {
    // 增加时间
    start_date.tm_sec += increment_seconds;

    // 规范时间
    mktime(&start_date);

    // 打印结果
    printf("Updated date and time: %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n", 
           start_date.tm_year + 1900, 
           start_date.tm_mon + 1, 
           start_date.tm_mday, 
           start_date.tm_hour, 
           start_date.tm_min, 
           start_date.tm_sec);
}

int main() {
    // 初始化时间
    struct tm start_date = {0};
    start_date.tm_year = 2023 - 1900; // 年份从1900开始算
    start_date.tm_mon = 6 - 1; // 月份从0开始算
    start_date.tm_mday = 10;
    start_date.tm_hour = 8;
    start_date.tm_min = 30;
    start_date.tm_sec = 0;

    int increment_seconds = 3600; // 每次增加一小时

    generate_dates(start_date, increment_seconds);

    return 0;
}

如果嫌弃每次增加秒数太麻烦，也可以设置分钟和小时的增加

void generate_dates(struct tm start_date, int increment_hours) {
        // 增加时间
        start_date.tm_hour += increment_hours;

        // 规范时间
        mktime(&start_date);
    }
}

和

void generate_dates(struct tm start_date, int increment_mins) {
        // 增加时间
        start_date.tm_min += increment_mins;

        // 规范时间
        mktime(&start_date);
    }
}

详细解释

struct tm

struct tm是一个结构体，用于表示时间信息。它定义在标准库头文件<time.h>中，包含了以下成员：

• int tm_sec：秒数，范围是0到60（包含闰秒）。
• int tm_min：分钟数，范围是0到59。
• int tm_hour：小时数，范围是0到23。
• int tm_mday：月份中的第几天，范围是1到31。
• int tm_mon：月份，范围是0到11（0代表1月，11代表12月）。
• int tm_year：自1900年以来的年份，比如2024年要用2024-1900表示。
• int tm_wday：星期几，范围是0到6（0代表星期日）。
• int tm_yday：一年中的第几天，范围是0到365。
• int tm_isdst：是否为夏令时，正值表示夏令时，0表示非夏令时，负值表示信息不可用。

mktime

mktime是一个标准库函数，用于将struct tm结构转换为time_t类型的日历时间（根据当前的本地时间设置规范化tm结构。如果时间信息不合理（比如，秒数为负值或超出范围），mktime会自动进行调整。

求取时间差

项目开发中，经常会用到求取两个时间点的时间差，对于这一点，借助struct tm和它自带的函数实现，是十分方便的。在自己的结构体定义时，就可以用struct tm来作为时间子结构。

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() {
    struct tm timeinfo1 = {0};
    struct tm timeinfo2 = {0};

    // 初始化第一个时间变量：2023年7月10日08:30:00
    timeinfo1.tm_year = 2023 - 1900;
    timeinfo1.tm_mon = 6;
    timeinfo1.tm_mday = 10;
    timeinfo1.tm_hour = 8;
    timeinfo1.tm_min = 30;
    timeinfo1.tm_sec = 0;

    // 初始化第二个时间变量：2024年1月1日12:00:00
    timeinfo2.tm_year = 2024 - 1900;
    timeinfo2.tm_mon = 0;
    timeinfo2.tm_mday = 1;
    timeinfo2.tm_hour = 12;
    timeinfo2.tm_min = 0;
    timeinfo2.tm_sec = 0;

    // 将tm结构转换为time_t类型
    time_t time1 = mktime(&timeinfo1);
    time_t time2 = mktime(&timeinfo2);

    // 计算时间间隔
    double seconds_difference = difftime(time2, time1);
    double days_difference = seconds_difference / (60 * 60 * 24);

    printf("Difference in seconds: %.f\n", seconds_difference);
    printf("Difference in days: %.f\n", days_difference);

    return 0;
}

其他

1. 看过这篇全部的内容，你会发现，这个功能吧，依附于time.h，这是c的库，也就是说只要支持c语言就可以使用。所以这个功能不限于stm32平台，比如FPGA的PS端也可以用。
2. 你可能会想如何调用这个功能，才可以更加真实的反应现实情况。我这里提供一个思路，这个功能可以跟定时器结合在一起，让定时器每1s钟，调用函数来更新时间。
3. 要我说写的这篇文章价值在哪里呢？在于推广，这个struct tm功能，初学者知道的不多。