RTC介绍、寄存器详解以及应用示例

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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、备份电源等元件。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。
9 k" x3 G- D. U- Y' c1 RTC介绍
" p( z6 Z6 A& T" M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。
4 @) A$ [" V) ^9 R

2 RTC控制器
3 V3 M7 J3 ~6 s' ~  b
8 V! |$ t0 j1 s6 |" v0 |) D% @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。

0 r6 U  i# L8 c& E0 W; h        ● 时钟数据采用BCD 编码。
        ● 能够对闰年的年月日进行自动处理。
) @1 ]9 i% w6 |; }        ● 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。
! ~$ S) S8 ^0 M3 L7 Q        ● 提供毫秒级时钟中断，该中断可用于作为嵌入式操作系统的内核时钟。
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1 E2 N8 W5 q# K$ e$ v) T- u3 RTC控制器寄存器详解

6 x  Q* g! M$ }如表3所示为相关寄存器描述。
1 D  I0 ~; N& S" ^& X! h3 b, ?4 q2 H

+ `/ @6 Y) |% _" [( S7 J6 H如表4所示为BCD秒寄存器描述。
- g/ k( c' K  D8 \# i5 R( u" }0 F

9 u2 S, \3 @3 B" {5 Y$ c+ u" m" u如表5所示为BCD分钟寄存器描述。

如表6所示为BCD小时寄存器描述。

如表7所示为BCD日期寄存器描述。

如表8所示为BCD星期寄存器描述。
3 i5 t% r# M* j( m' x) ?* Z

( R: I+ X1 B0 h% X$ z4 k: f/ s如表9所示为BCD月寄存器描述。
4 a( W* G3 y9 t3 T* g

  c6 N8 }6 J. l% A* }如表10所示为BCD年寄存器描述。


* N8 e  D, H  t  b% }" {4 RTC应用示例
3 ]$ Z+ \8 x- ^# W+ n' D+ L7 E
! k. \! e, j* Q" G$ }. t' E% |$ }1)．相关寄存器定义
! c8 h1 R* A' U& E: }2 `  h2 {

; [& P9 S& c4 s& W% Z: O
( B6 i; ?  R; b1 ~6 [

+ W! q: y5 E, u# D
• typedef struct {
•                         unsigned int BCDSEC;
•                         unsigned int BCDMIN;
•                         unsigned int BCDHOUR;
•                         unsigned int BCDDATE;
•                         unsigned int BCDDAY;
•                         unsigned int BCDMON;
•                         unsigned int BCDYEAR;
•         }rtcbcd;
•         #define RTCBCD (* (volatile rtcbcd *)0xEA300070)
  

2 M1 u. o# \7 ^, X复制代码


9 K+ V0 `8 Z( x8 `# R; P2)．主程序

, M# @+ L3 W( M/ m5 c& t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。



: y/ k) u0 K- W5 K1 c

• void rtc_init(void)
•         {
•                 RTCCON = 0X01; //使能RTC控制些功能
•                 RTCBCD.BCDSEC = 0x0; // 2012 03 15, 12:59:00.以BCD码格式写入
•                 RTCBCD.BCDMIN = 0x59;
•                 RTCBCD.BCDHOUR =0x12;
•    &nbsnbsp;            RTCBCD.BCDDATE = 0x15;
•                 RTCBCD.BCDMON = 0x03;
•                 RTCBCD.BCDYEAR = 0x12;
•                 RTCCON = 0; //关闭RTC控制些功能
•         }
•         int main()
•         {
•                 unsigned int i = 0;
•                 uart0_init();
•                 rtc_init(); //初始化时间
•                 while(1) //循环打印时间
•                 {
•                         printf("hour %x : min %x : sec %x\r",RTCBCD.BCDHOUR,RTCBCD.BCDMIN,RTCBCD.BCDSEC);
•                         for(i=0;i<10000000;i++);
•                 }
•                 return 0;
•         }
  

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9 U4 ~) W. q% X) ?3)．实验过程及现象：
$ ]; D) l1 H! G7 X" ~3 A8 ^& \& ~2 a
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。
/ c# K; I8 R9 {; Q/ ^/ s! M

% e. J* |$ }1 ?2 b( R
0 E0 M+ K" m9 e8 e- a5 z, w# h

• hour 12 : min 59 : sec 17
•         hour 12 : min 59 : sec 18
•         hour 12 : min 59 : sec 19
•         hour 12 : min 59 : sec 20
  

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RTC 可以通过STRB/LDRB 指令将8 位BCD 码数据送至CPU

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实时时钟（RTC）单元可以通过备用电池供电