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[经验] RTC介绍、寄存器详解以及应用示例

2020-9-2 22:47:55  310 RTC 实时时钟
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实时时钟的缩写是RTC(Real_time clock)。RTC 是集成电路,通常称为时钟芯片。RTC通常情况下需要外接32.768kHz晶体,匹配电容、备份电源元件。RTC除了I/O口的定位不同,还有功能上的区别,比如与MCU的接口,现在常用的是I2C接口(距离短,可以与其他器件共用)还有RAM的数量、静态功耗大小、中断的数量,特别是精度的区别。 RTC的精度可以说与温度有很大的关系,而温度会影响晶体的频率。本章介绍的是集成在芯片内部的时钟功能模块。
1 RTC介绍
在一个嵌入式系统中,通常采用RTC 来提供可靠的系统时间,包括时分秒和年月日等,而且要求在系统处于关机状态下它也能够正常工作(通常采用后备电池供电)。它的外围也不需要太多的辅助电路,典型的就是只需要一个高精度的32.768kHz晶体和电阻电容等,如图1所示。
1.png
2 RTC控制器

实时时钟(RTC)单元可以通过备用电池供电,因此,即使系统电源关闭,它也可以继续工作。RTC 可以通过STRB/LDRB 指令将8 位BCD 码数据送至CPU。这些BCD 数据包括秒、分、时、日期、星期、月和年。RTC 单元通过一个外部的32.768kHz晶振提供时钟。

        ● 时钟数据采用BCD 编码。
        ● 能够对闰年的年月日进行自动处理。
        ● 具有告警功能,当系统处于关机状态时,能产生告警中断。
        ● 具有独立的电源输入。
        ● 提供毫秒级时钟中断,该中断可用于作为嵌入操作系统的内核时钟。

3 RTC控制器寄存器详解

如表3所示为相关寄存器描述。
2.png
如表4所示为BCD秒寄存器描述。
3.png
如表5所示为BCD分钟寄存器描述。
4.png
如表6所示为BCD小时寄存器描述。
5.png
如表7所示为BCD日期寄存器描述。
6.png
如表8所示为BCD星期寄存器描述。
8.png
如表9所示为BCD月寄存器描述。
10.png
如表10所示为BCD年寄存器描述。
11.png

4 RTC应用示例

1).相关寄存器定义
  1. typedef struct {

  2.                         unsigned int BCDSEC;
  3.                         unsigned int BCDMIN;
  4.                         unsigned int BCDHOUR;
  5.                         unsigned int BCDDATE;
  6.                         unsigned int BCDDAY;
  7.                         unsigned int BCDMON;
  8.                         unsigned int BCDYEAR;
  9.         }rtcbcd;
  10.         #define RTCBCD (* (volatile rtcbcd *)0xEA300070)
复制代码
2).主程序

下面的代码实现了一个将RTC的年月日、时分秒读出的功能,可以将注释掉的代码打开来复位值。
  1. void rtc_init(void)
  2.         {
  3.                 RTCCON = 0X01; //使能RTC控制些功能
  4.                 RTCBCD.BCDSEC = 0x0; // 2012 03 15, 12:59:00.以BCD码格式写入
  5.                 RTCBCD.BCDMIN = 0x59;
  6.                 RTCBCD.BCDHOUR =0x12;
  7.    &nbsnbsp;            RTCBCD.BCDDATE = 0x15;
  8.                 RTCBCD.BCDMON = 0x03;
  9.                 RTCBCD.BCDYEAR = 0x12;
  10.                 RTCCON = 0; //关闭RTC控制些功能
  11.         }
  12.         int main()
  13.         {
  14.                 unsigned int i = 0;
  15.                 uart0_init();
  16.                 rtc_init(); //初始化时间
  17.                 while(1) //循环打印时间
  18.                 {
  19.                         printf("hour %x : min %x : sec %x\r",RTCBCD.BCDHOUR,RTCBCD.BCDMIN,RTCBCD.BCDSEC);
  20.                         for(i=0;i<10000000;i++);
  21.                 }
  22.                 return 0;
  23.         }
复制代码
3).实验过程及现象:

编译生成的.elf文件,硬件接线。并连接好FS_JTAG仿真器套件。将程序编译后获得.elf文件,将该文件通过仿真器下载并运行在目标版上,终端打印信息如下所示。
  1. hour 12 : min 59 : sec 17
  2.         hour 12 : min 59 : sec 18
  3.         hour 12 : min 59 : sec 19
  4.         hour 12 : min 59 : sec 20
复制代码



xiaojiujiu 2020-9-3 17:51:18
"感谢分享,学习学习,真的太棒了,写的很详细"
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xiaojiujiu 2020-9-4 09:12:17
讲的很详细,感谢分享,学习学习~
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