2019年11月09日 | 2440裸机编程之六 实时时钟

实时日历时钟(RTC)单元作为S3C2440A 内部一个独立的功能单元，能够像钟表和日历一样保存并自动计算时间。它还具有定时报警和产生节拍的功能。RTC 单元仅需要通过外接一个32． 768 kHz 的晶振来提供时钟源。

RTC 可以通过备用电池供电，因此，即使系统电源关闭，也可以继续工作。RTC 的寄存器保存了一些表示时间的8 位BCD 码数据，包括：秒、分、时、日期、星期、月和年。

下面分四部分分别介绍：RTC的显示，RTC的设置，RTC的节拍中断，RTC的报警中断

一、RTC的显示

RTCCON用于RTC的控制，其中RTCCON[0]用于控制使能，所以在操作RTC的任何寄存器之前，要使这一位使能，这样才使操作有效

rBCDYEAR            存放年份值，BCD码形式
rBCDMON             月
rBCDDATE            日(按月)   
rBCDDAY             日(按星期)      
rBCDHOUR            小时
rBCDMIN             分
rBCDSEC             秒

RTC的显示实验程序：
//********************************************************************
const char week[][10]={"星期日","星期一","星期二","星期三","星期四","星期五","星期六"};

void Main(void)
{     
    int i;
    ……硬件初始化……

Uart_Printf("RTC显示nn");

rRTCCON  = rRTCCON  & ~(0xf)  | 0x1;  //使能RTC控制
    
    rBCDYEAR = rBCDYEAR & ~(0xff) | 0x99;  //设置年份为99年，注意是BCD码形式,赋值不要越界
    rBCDMON  = rBCDMON  & ~(0x1f) | 0x12;  //月
    rBCDDATE = rBCDDATE & ~(0x3f) | 0x31;  //日(按月)   
    rBCDDAY  = rBCDDAY  & ~(0x7)  | 0x1;  //日(按星期)      
    rBCDHOUR = rBCDHOUR & ~(0x3f) | 0x23;  //小时
    rBCDMIN  = rBCDMIN  & ~(0x7f) | 0x59;  //分
    rBCDSEC  = rBCDSEC  & ~(0x7f) | 0x45;  //秒
    
    rRTCCON  = 0x0;                 //取消RTC控制使能

temp = rBCDSEC;
while(1)
{
  while(rBCDSEC==temp);     //等待一秒
  temp = rBCDSEC;
  Uart_Printf("%2x年%2x月%2x日  %s  %2x:%2x:%2xn",rBCDYEAR,rBCDMON,rBCDDATE,week[rBCDDAY-1],rBCDHOUR,rBCDMIN,rBCDSEC);
}

}

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运行结构如图：

二、RTC的设置
其实就是写年月日这些寄存器，没什么复杂的地方
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const char week[][10]={"星期日","星期一","星期二","星期三","星期四","星期五","星期六"};

void Main(void)
{     
    int i;
    ……硬件初始化……

Uart_Printf("RTC设置时间nn");
Uart_Printf("按S键设定时间             按D键显示时间n");
do
{
  key = Uart_Getch();
  if(key=='s' || key=='S') RTC_set();
  else if(key=='d' || key=='D') Uart_Printf("%2x年%2x月%2x日  %s  %2x:%2x:%2xn",rBCDYEAR,rBCDMON,rBCDDATE,week[rBCDDAY-1],rBCDHOUR,rBCDMIN,rBCDSEC);
  else Uart_Printf("无效的输入!        按S键设定时间            按D键显示时间nn");
}
while(1);
}

void RTC_set(void)
{
do
{
  Uart_Printf("输入年份：");
  year = Uart_GetIntNum();  //输入年份
}
while(year>99);
Uart_Printf("年份：%dn",year);

do
{
  Uart_Printf("输入月份：");
  month = Uart_GetIntNum();
}
while(month<1 || month>12);
Uart_Printf("月份：%dn",month);

do
{
  Uart_Printf("输入日：");
  date = Uart_GetIntNum();
}
while(date<1 || date>31);
Uart_Printf("日：%dn",day);

do
{
  Uart_Printf("输入星期几(1:星期日、2:星期一......7:星期六)：");
  day = Uart_GetIntNum();
}
while(day<1 || day>7);
Uart_Printf("%sn",week[day-1]);

do
{
  Uart_Printf("输入小时：");
  hour = Uart_GetIntNum();
}
while(hour>23);
Uart_Printf("小时：%dn",hour);

do
{
  Uart_Printf("输入分：");
  minute = Uart_GetIntNum();
}
while(minute>59);
Uart_Printf("分：%dn",minute);

do
{
  Uart_Printf("输入秒：");
  second = Uart_GetIntNum();
}
while(second>59);
Uart_Printf("秒：%dn",second);


rRTCCON  = rRTCCON  & ~(0xf)  | 0x1;  //使能RTC控制
    
    rBCDYEAR = rBCDYEAR & ~(0xff) | (year/10<<4)+year%10;  //设置年份为99年，注意是BCD码形式,赋值不要越界
    rBCDMON  = rBCDMON  & ~(0x1f) | (month/10<<4)+month%10;  //月
    rBCDDATE = rBCDDATE & ~(0x3f) | (date/10<<4)+date%10;  //日(按月)   
    rBCDDAY  = rBCDDAY  & ~(0x7)  | 0x1;      //日(按星期)      
    rBCDHOUR = rBCDHOUR & ~(0x3f) | (hour/10<<4)+hour%10;  //小时
    rBCDMIN  = rBCDMIN  & ~(0x7f) | (minute/10<<4)+minute%10;  //分
    rBCDSEC  = rBCDSEC  & ~(0x7f) | (second/10<<4)+second%10;  //秒
    
    rRTCCON  = 0x0;                 //取消RTC控制使能
    
    Uart_Printf("输入完毕n");
    Uart_Printf("按S键设定时间            按D键显示时间 n");
}

//*******************************************************************

三、RTC的节拍中断

节拍中断即每个RTC节拍产生一个中断
这里用到TICNT寄存器，TICNT[7]用于使能，TICNT[6:0]取值为1~127，其对应的节拍中断时间间隔为（TICNT+1）/128

这是RTC的节拍中断的实验程序，间隔时间设为1秒
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const char week[][10]={"星期日","星期一","星期二","星期三","星期四","星期五","星期六"};

void Main(void)
{     
    int i;
    ……硬件初始化……

Uart_Printf("RTC TICK中断nn");

tick_init();
tick_INT_init();

while(1);
}

void tick_init(void)  //RTC TICK初始化
{
rRTCCON = 1;   //允许设置
rTICNT = 1<<7 | 127 ; //允许TICK中断，每次中断时间为:  (n+1)/128 * 1秒 ，其中  n = TICNT[6:0]
rRTCCON = 0;   //禁止设置
}

void tick_INT_init(void)    //RTC报警中断初始化
{
ClearPending(1<<8);   //清除报警中断标志
pISR_TICK = (U32)tick_ISR;  //填入中断例程 于中断向量表的 报警中断向量处
rINTMSK &= ~(1<<8);   //禁止屏蔽报警中断
}

void tick_ISR(void)  __irq   //RTC报警中断例程
{
Uart_Printf("当前时间： %2x年%2x月%2x日  %s  %2x:%2x:%2xn",rBCDYEAR,rBCDMON,rBCDDATE,week[rBCDDAY-1],rBCDHOUR,rBCDMIN,rBCDSEC);
ClearPending(1<<8);   //清除报警中断标志
}

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结果如图 

四、RTC的报警中断

报警，其实就像个闹钟，一旦当前时间(BCDYEAR……)与报警时间(ALMYEAR ……)匹配，就会引发中断

这里用到的寄存器有：
ALMYEAR                          报警年份寄存器
ALMMON                           月
ALMDATE                          日(按月)   
ALMHOUR                          小时
ALMMIN                           分
ALMSEC                           秒

RTCALM 决定年月日时分秒这六个寄存器哪些需要使能，比如：如果ALMMON未使能，则在匹配的时候忽略ALMMON的值。

下面是测试报警中断的程序：
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const char week[][10]={"星期日","星期一","星期二","星期三","星期四","星期五","星期六"};

void Main(void)
{     
    int i;
    ……硬件初始化……

Uart_Printf("RTC报警中断实验n");

alarm_init();
Uart_Printf("        按S键设定时间       按A键设定报警时间      按D键显示时间n");
do
{
  key = Uart_Getch();
  if(key=='s' || key=='S') RTC_set();
  else if(key=='d' || key=='D') 
  {
   Uart_Printf("当前时间： %2x年%2x月%2x日  %s  %2x:%2x:%2xn",rBCDYEAR,rBCDMON,rBCDDATE,week[rBCDDAY-1],rBCDHOUR,rBCDMIN,rBCDSEC);
   Uart_Printf("报警时间： %2x年%2x月%2x日          %2x:%2x:%2xn",rALMYEAR,rALMMON,rALMDATE,rALMHOUR,rALMMIN,rALMSEC);
  }
  else if(key=='a' || key=='A') RTC_alarm_set();
  else Uart_Printf("无效的输入!        按S键设定时间       按A键设定报警时间      按D键显示时间n");
}
while(1);
}

void alarm_init(void)    //RTC报警中断初始化
{
ClearPending(1<<30);   //清除报警中断标志
pISR_RTC = (U32)alarm_ISR;  //填入中断例程 于中断向量表的 报警中断向量处
rINTMSK &= ~(1<<30);   //禁止屏蔽报警中断
}

void alarm_ISR(void)  __irq   //RTC报警中断例程
{
Uart_Printf("报警时间到!!!n");
Uart_Printf("报警时间到!!!n");
Uart_Printf("报警时间到!!!n");
ClearPending(1<<30);   //清除报警中断标志
}

void RTC_set(void)     //RTC当前时间设置
{
Uart_Printf("设置当前时间：n");

  do
{
  Uart_Printf("输入星期几 (1:星期日、2:星期一......7:星期六)：");
  day = Uart_GetIntNum();  //输入星期几
}
while(day<1 || day>7);
Uart_Printf("%sn",week[day-1]);

time_input();     //输入时间：年月日时分秒


rRTCCON  = rRTCCON  & ~(0xf)  | 0x1;  //使能RTC控制
    
    rBCDYEAR = rBCDYEAR & ~(0xff) | (year/10<<4)+year%10;  //设置年份为99年，注意是BCD码形式,赋值不要越界
    rBCDMON  = rBCDMON  & ~(0x1f) | (month/10<<4)+month%10;  //月
    rBCDDATE = rBCDDATE & ~(0x3f) | (date/10<<4)+date%10;  //日(按月)   
    rBCDDAY  = rBCDDAY  & ~(0x7)  | 0x1;      //日(按星期)      
    rBCDHOUR = rBCDHOUR & ~(0x3f) | (hour/10<<4)+hour%10;  //小时
    rBCDMIN  = rBCDMIN  & ~(0x7f) | (minute/10<<4)+minute%10;  //分
    rBCDSEC  = rBCDSEC  & ~(0x7f) | (second/10<<4)+second%10;  //秒
    
    rRTCCON  = 0x0;                 //取消RTC控制使能
    
    Uart_Printf("输入完毕n");
Uart_Printf("       按S键设定时间       按A键设定报警时间      按D键显示时间n");
}