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
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。
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2 RTC控制器
& A# O, V  ?- M# T4 q/ w4 p
" [/ n/ m* S- X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。
# n( Q( e5 P' T2 O2 Y. \: x7 @        ● 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式操作系统的内核时钟。
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5 O. F* i! l' t! C/ c4 ~7 |% `2 `3 RTC控制器寄存器详解

. A+ r! L; F& y* R. V, O: V% x9 ]9 {. w如表3所示为相关寄存器描述。
3 i7 w0 H5 z/ a/ a

如表4所示为BCD秒寄存器描述。
4 d! V! S8 a/ P& A' W& \+ U

# _% N/ b9 E" [7 p) M  U如表5所示为BCD分钟寄存器描述。

/ }4 J. {  F( C% s6 a) Y$ @* ]如表6所示为BCD小时寄存器描述。
+ F& M2 {; y! U2 S

如表7所示为BCD日期寄存器描述。

; @! d$ Y, a6 G2 Z% b2 W如表8所示为BCD星期寄存器描述。

1 o* Y& X2 [9 i& C5 C如表9所示为BCD月寄存器描述。

; X7 o, _$ z9 K- R如表10所示为BCD年寄存器描述。
" h# b+ y* \6 [9 I+ b7 g- B. X; i

4 RTC应用示例
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1)．相关寄存器定义
0 \) a/ D7 j8 K0 ?% T0 m) }

• 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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6 b" x8 N+ k/ D9 o8 c2)．主程序

2 {: D" n; g1 O, p$ b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。

3 ^+ _& H% @: W) @5 }' X0 Y. F

6 ~. U$ |! n) v7 L
• 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;
•         }
  $ X, C& r# N3 E0 m* T5 D/ z6 d

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$ x" _. j5 Y2 C% [$ W% }" p3)．实验过程及现象：
2 s7 _1 P2 y" |( W9 y' i
8 }7 V, s* `- S4 r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。
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2 z/ z' }, w/ c5 _6 `
• hour 12 : min 59 : sec 17
•         hour 12 : min 59 : sec 18
•         hour 12 : min 59 : sec 19
•         hour 12 : min 59 : sec 20
  

  w: S- {: x; ^/ A, e7 u; }
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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