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。
% T$ t6 i& t  t1 RTC介绍
7 o, |- h: r1 f+ z4 ^* j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。

2 y, \% h" Y# R" O2 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。
: ]6 Z! A2 r* ?5 [
+ t% ^, K& I# C: n0 n" Y3 O) _        ● 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。
" g6 c) ^2 ]" t/ n8 [        ● 具有独立的电源输入。
. O, F& T! e1 I; _# }        ● 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。

3 RTC控制器寄存器详解
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3 y+ u' _( ~2 ^+ p/ Y5 b8 |; P0 J1 ^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。

' b7 R; k- r1 m" b0 X如表5所示为BCD分钟寄存器描述。

8 c! q: i3 H3 I3 c0 U8 U* \  b! @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。

如表9所示为BCD月寄存器描述。
7 D" S8 m8 V  ~* j

如表10所示为BCD年寄存器描述。
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  _7 r% l$ U+ s, z# Y- w0 x& h+ l
4 RTC应用示例

- g% z2 I) J! i0 b) s- z! T1)．相关寄存器定义

2 N4 w  n3 m- Y& B+ `& ]' ?2 g
• 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 T1 t* \6 H9 U( R0 }

4 e* X  e3 `7 r% A. O4 X+ N. H4 J复制代码
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; B4 ?* q6 N9 a
- |2 @- m6 u1 L# Q: E2)．主程序
, c# A, |! v0 `6 H/ r
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。
" Z( R. X& p  f+ P8 h6 [8 r
/ S/ {6 c; f1 t
& q: e) y: m! j6 c' |) J
( h' Z- W% Q* b( t' ~# Z- {. x

• 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;
•         }
  - `3 k0 r% O4 c

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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。
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& |: _. r! g7 _. F9 O! r% ?

5 `& C7 p4 o5 ^& c

0 X* P0 @  N1 t; }' S: ?
• 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