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。
1 RTC介绍
9 i% a: c0 N9 J+ A9 `7 }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。

9 h) o/ @  Q* Z2 RTC控制器
5 x  g  ^9 f: X7 w6 t
* G( }0 j7 k: w/ I% T2 m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。

5 {# H& d& K7 r% A) p        ● 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。
& o/ \2 F) l; 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。
/ F% H. N( ^7 E* u; T
1 o' X. W* z# v3 T, I8 B: {! r3 RTC控制器寄存器详解

如表3所示为相关寄存器描述。

如表4所示为BCD秒寄存器描述。

7 j7 Y$ D6 \( C( b" w. x3 R% N如表5所示为BCD分钟寄存器描述。
: o; M* o! J5 t

) @2 h0 Y+ }, z* o: R7 ~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。

- F( D6 N! \0 R! E# G如表8所示为BCD星期寄存器描述。
! b1 R% ~$ m, L$ `

( l" N, t% J# C3 |9 J+ e如表9所示为BCD月寄存器描述。

如表10所示为BCD年寄存器描述。


, L/ w7 f5 o5 R5 B3 p4 RTC应用示例
% V8 W' a% T* Y" Y& v0 X# f! ]
  m* c4 q  x4 {& h1)．相关寄存器定义
; }3 R- A; F4 E. g$ T/ g, L. r+ N


/ d2 z% }6 U" d+ f

. \; J- a4 _  Y- d5 ^; T9 E
• 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)
  

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5 `) N( i7 c* ^  N9 t

2)．主程序
! B5 _2 f. @8 P: I# {& `  G
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。
- S) q" v7 p( h0 z( M

  x6 D3 V, L0 V, T- \# f+ ]$ p# |

• 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;
•         }
  0 p. e8 j/ X1 N! U; X. _. A

& Z$ f$ J4 J3 w$ l/ f. J  h% M
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& n0 o& Y6 N2 N$ \0 x$ Q( b
( i6 A) k) B; D0 d* l3 \
3)．实验过程及现象：
" d) [* M/ j; h# X- R9 P; S" ^4 ]
$ ~! A4 K$ d' z& j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。
; M+ k9 ]' q- R( _0 P1 ^
+ D5 C( l* I5 n" `' }
, X9 O# K9 I8 U' }2 [

$ O6 ~( Y$ A9 Y
• hour 12 : min 59 : sec 17
•         hour 12 : min 59 : sec 18
•         hour 12 : min 59 : sec 19
•         hour 12 : min 59 : sec 20
  7 O2 w0 K) b; l* D

/ d, T% Q. }/ g7 I! x: _3 k
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4 _/ F/ W, P/ Z& i9 d/ B+ ^% |

+ S1 C: P' I$ T4 h

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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