嵌入式 实验5 RTC实验

实验5-1 实时时钟设计实验1、实验目的了解S3C2410A 的实时时钟硬件控制原理及设计方法。

掌握S3C2410A 的实时时钟的使用方法2、实验内容编程实现实时时钟功能，每秒显示实时时钟实现实时时钟Alarm，控制蜂鸣器3、实验设备GEC2410 开发板ADS1.2 集成开发环境，ARM 仿真器、串口连接线4、实验原理实时时钟(RTC)器件是一种能提供日历/时钟、数据存储等功能的专用集成电路，常用作各种计算机系统的时钟信号和参数设置存储电路。

RTC 具有计时准确、耗电低和体积小的特点，特别是在各种嵌入式系统中用于记录事件发生的时间和相关信息，如通信工程、电力自动化、工业控制等自动化程度高的领域无人职守环境。

随着集成电路技术的不断发展，RTC 器件的新品也不断推出，这些新品不仅具有准确的RTC，还有大容量的存储器、温度传感器和A/D 数据采集通道等。

4.1 S3C2410A 实时时钟模块介绍S3C2410A 实时时钟单元模块在系统电源掉电的时候可以通过备份电源来完成供电。

RTC 提供8bit 时间数据。

其中包括秒、分、时、日、星期、月、年等时间信息。

RTC 要有外部晶振提供32.768kHZ 的外部时钟。

RTC 也可以提供闹钟定时的功能。

1.特点：BCD 数字,:秒、分、时、日、星期、月、年.定时功能。

解除了千年虫的问题。

独立的电源引脚支持毫秒时钟2.读/写寄存器访问RTC 模块的寄存器，首先要设RTCCON 的bit0 为1，CPU 通过读取RTC 模块中寄存器BCDSEC、BCDMIN、BCDHOUR、BCDDAY、BCDMON 和BCDYEAR 的值，得到当前的相应时间值，然而，由于多个寄存器依次读出，所以有可能产生错误。

例如：用户依次读取年（18）、月（12）、日（31）、时（23）、分（59）、秒（59）。

当秒数为1 到59时没有任何问题，但是当秒数为0 时，但前时间和日期就变成了19 年1 月1 日0 时0 分。

这种情况下（秒数为0），用户应该重新读取年份到分钟的值。

3.闹钟功能RTC 在制定的时间产生报警信号，包括CPU 工作在正常模式和休眠模式（power off）下，在正常工作模式下，报警中断信号（ALMINT）被激活。

在休眠模式，报警中断信号和唤醒信号（PMWKUP）同时被激活。

RTC 报警寄存器（RTCALM）决定报警功能的使能/ 屏蔽和完成报警时间检测。

4.时间片中断RTC 时间片中断用于中断请求。

寄存器TICNT 有一个中断使能位和中断计数。

中断计数自动递减，当达到0 时，则产生中断，中断周期按照下列公式计算：Period＝（n＋1）/128 second其中，n 为RTC 时钟中断计数，课取值1～1274.2 实时时钟的寄存器实时时钟的特殊寄存器主要有RTC控制寄存器（RTCCON）、TICK计数寄存器（TICNT）、RTC 定时寄存器（RTCALM）还有6 个定时时间寄存器和7 个BCD 时间寄存器。

主要时用来设置时间常数和读取当前的时间。

在具体应用的过程中主要时注意三个控制寄存器的应用：RTCCON――实时时钟控制寄存器这个寄存器中比较关键的是RTCEN 位，这一位用来使能RTC 模块时间寄存器的读写，在对RTC 的寄存器操作之前一定要把这一位置1，在系统电源关闭的时候这一位要置0，用来防止对寄存器的误操作。

TICNT ――Tick 时钟计数寄存器这个寄存器主要时来控制产生实时时钟中断的频率，可以设置的频率是1 到128。

寄存器中还有一位是中断使能位。

BCDSEC――BCD 秒数据寄存器BCDMIN――BCD 分数据寄存器BCDGOUR――BCD 小时数据寄存器BCDDATE――BCD 日数据寄存器BCDDAY――BCD 星期数据寄存器BCDMON――BCD 月数据寄存器BCDYEAR――BCD 年数据寄存器RTCALM ――RTC 定时控制寄存器这个寄存器用来使能定时功能。

在这个寄存器中可以对年、月、日、分、秒等时间信息分别定时控制，可以最大限度满足用户的需求。

ALMSEC――闹钟秒数据寄存器ALMMIN――闹钟分钟数据寄存器ALMHOUR――闹钟小时数据寄存器ALMDATE――闹钟日数据寄存器ALMMON――闹钟月份寄存器ALMYEAR――闹钟年份数据寄存器5、程序实现5.1 设置闹钟时间void setRTCalm(U8 almyear,U8 almmon,U8 almdate,U8 almhour,U8 almmin,U8 almsec)//年、月、日、时、分、秒{ rRTCCON=0x0001;rALMYEAR = almyear;rALMMON = almmon;rALMDATE = almdate;rALMHOUR = almhour;rALMMIN = almmin;rALMSEC = almsec;rRTCCON = 0; //disable RTC write}5.2 设置时钟时间void setRTCtime(U8 wRTCyear,U8 wRTCmon,U8 wRTCdate,U8 wRTCday,U8 wRTChour,U8 wRTCmin,U8 wRTCsec)//年、月、日、星期、时、分、秒{rRTCCON=0x01;rBCDYEAR = wRTCyear;rBCDMON = wRTCmon;rBCDDATE = wRTCdate;rBCDDAY = wRTCday;rBCDHOUR = wRTChour;rBCDMIN = wRTCmon;rBCDSEC = wRTCsec;rRTCCON = 0x00; //disable RTC write}5.3 时钟和闹钟的开关操作//开实时时钟void OpenRtc(void){pISR_TICK=(unsigned)Tick_Isr;rTICNT=0xFF;//Tick time interrupt enable;Tick time count value=127EnableIrq(BIT_TICK);//open RTC TICK INTERRUPT}//关实时时钟void CloseRtc(void){rTICNT &= ~(1<<7);DisableIrq(BIT_TICK);}//开闹钟函数void OpenAlarm(){pISR_RTC = (unsigned)IsrAlarm;ClearPending(BIT_RTC);rRTCALM = (0x7f); //enable alarmEnableIrq(BIT_RTC);}//关闹钟函数void CloseAlarm(void){rRTCALM = 0; //disable alarmDisableIrq(BIT_RTC);}5.4 利用实时时钟中断，显示当前时间void __irq Tick_Isr(void){Get_Rtc();Uart_Printf("RTC TIME : %4x-%02x-%02x - %s –%02x:%02x:%02x\n",year,month,date,week[weekday],hour,min,sec); ClearPending(BIT_TICK);}void Get_Rtc(void){rRTCCON = 0x01; //RTC 读写使能，选择BCD 时钟、计数器，无复位，1/32768 if (rBCDYEAR == 0x99)year = 0x1999;elseyear = 0x2000 + rBCDYEAR;month=rBCDMON;date=rBCDDATE;weekday=rBCDDAY;hour=rBCDHOUR;min=rBCDMIN;sec=rBCDSEC;rRTCCON = 0x0; //RTC 读写禁止，选择BCD 时钟、计数器，无复位，1/32768 }5.5 实时时钟闹钟中断void __irq IsrAlarm(void){ClearPending(BIT_RTC);Uart_Printf("s3c244A RTCALM oucer \n");enable_beep = 0;CloseAlarm();}5.6 主程序void xmain(void){ChangeClockDivider(3,1);ChangeMPllValue(0xa1,0x3,0x1); //Uart_Init(0, 115200);Uart_Select(0);Uart_Printf("the main is running\n");setRTCalm(06,04,15,1,5,1);//年、月、日、时、分、秒setRTCtime(06,04,15,2,1,4,29);//年、月、日、星期、时、分、秒OpenAlarm();OpenRtc();while(1);}6、实验步骤1. 连接好实验环境.2. 将串口线一端接到PC 机，另一端接到GEC2410 的UART0 接口（即P1 口）；打开串口超级终端dnw.exe，设置串口Baud Rate 为115200，选择COM1。

3. 重起GEC2410，开发板会执行flash 中的BIOS 程序，选择GEC2410_RTC 目录下的可执行映象文件GEC2410_RTC.bin 将该文件下载到SDRAM。

4. 下载结束后，会提示是否要立即运行，这时输入“Y”，执行GEC2410_RTC.bin。

5. 在dnw 中观察实验结果。

7、实验要求（1）利用ticktime中断，控制LED灯每1s变化一次，并显示当前时间。

#include "2410lib.h"#include "2410addr.h"#include "def.h"#define GPFCON *(volatile unsigned int *)0x56000050#define GPFDAT *(volatile unsigned int *)0x56000054#define GPFUP *(volatile unsigned int *)0x56000058int i;int year;int month,date,weekday,hour,min,sec;void __irq RTC_ISR(void);/******************************************************************** Function name: Rtc_InitParameter : voidDescription : 实时时钟初始化程序Return : voidArgument : 设置当前时钟Autor & date :********************************************************************* /void Rtc_Init(void) //年、月、日、星期、时、分、秒{rRTCCON=1;rBCDYEAR=0x18;rBCDMON=0x05;rBCDDATE=0x30;rBCDDAY=0x03;rBCDHOUR=0x15;rBCDMIN=0x20;rBCDSEC=0x00;rRTCCON=0;}/******************************************************************** Function name: Display_RtcParameter : voidDescription : 实时时钟显示程序Return : voidArgument : 读出当前的时间，然后显示Autor & date :********************************************************************* /void Get_Rtc(void){rRTCCON=1;year = 0x2000 + rBCDYEAR;month=rBCDMON;date=rBCDDATE;weekday=rBCDDAY;hour=rBCDHOUR;min=rBCDMIN;sec=rBCDSEC;rRTCCON=0;}/******************************************************************** *******Function name: MainParameter : voidDescription : 初始化系统，串口，并调用RTC实验函数Return : voidArgument :Autor & date :********************************************************************* *******/void xmain(void){ChangeClockDivider(1,1);ChangeMPllValue(0xa1,0x3,0x1);Port_Init();Uart_Select(0);Uart_Init(0,115200);Uart_Printf("s3c2410x RTC Test\n");Rtc_Init(); //实时时钟初始化ClearPending(BIT_TICK); //Tick中断初始化EnableIrq(BIT_TICK);pISR_TICK=(unsigned)RTC_ISR;rTICNT=0xff;while(1);}/******************************************************************** *****/void __irq RTC_ISR(void){char *week[8] = { "","SUN","MON", "TUES", "WED", "THURS","FRI", "SAT" } ;ClearPending(BIT_TICK);i++;Get_Rtc(); //读时间并显示Uart_Printf("RTC TIME : %04x-%02x-%02x - %s- %02x:%02x:%02x\n",year,month,date,week[weekday],hour,min,sec);rGPFDAT=0xff;if(i==1) //控制LED灯状态变化rGPFDAT=0x00;Delay(5000);rGPFDAT=0xff;Delay(5000);rGPFDAT=0x00;}（2）利用报警中断，使启动2分钟后报警（蜂鸣器响）#include "2410lib.h"#include "2410addr.h"#include "def.h"char *week[8] = { "","SUN","MON", "TUES", "WED", "THURS","FRI", "SAT" } ; int year,month,date,weekday,hour,min,sec;int enable_beep = 1;extern void Buzzer_PWM_Run(void);void __irq Alarm_Isr(void);void __irq Tick_Isr(void);void Buzzer_Stop( void ){rGPBCON |= 1;rGPBCON = rGPBCON & ~3|1; //set GPB0 as outputrGPBDAT &= ~1;//output 0}void setRTCalm(U8 almyear,U8 almmon,U8 almdate,U8 almhour,U8 almmin,U8 almsec)//设置ALARM 时间{rRTCCON = 0x0001;rALMYEAR = almyear;rALMMON = almmon;rALMDATE = almdate;rALMHOUR = almhour;rALMMIN = almmin;rALMSEC = almsec;rRTCCON = 0x0000;}void setRTCtime(U8 wRTCyear,U8 wRTCmon,U8 wRTCdate,U8 wRTCday,U8 wRTChour,U8 wRTCmin,U8 wRTCsec)//置时钟时间{rRTCCON = 0x0001;rBCDYEAR = wRTCyear;rBCDMON = wRTCmon;rBCDDATE = wRTCdate;rBCDDAY = wRTCday;rBCDHOUR = wRTChour;rBCDMIN = wRTCmin;rBCDSEC = wRTCsec;rRTCCON = 0x0000;}void OpenRtcTick(void)//open rtc tick, 1s{pISR_TICK = (unsigned)Tick_Isr;rTICNT = 0xff;EnableIrq(BIT_TICK);}void CloseRtcTick(void)//close rtc tick{rTICNT &= ~(1<<7);DisableIrq(BIT_TICK);}void OpenAlarm()//open rtc alarm{pISR_RTC = (unsigned)Alarm_Isr;ClearPending(BIT_RTC);rRTCALM = (0x7f);EnableIrq(BIT_RTC);}void CloseAlarm(void)//close rtc alarm{rRTCALM = 0;DisableIrq(BIT_RTC);}void Get_Rtc(void)// get rtc{rRTCCON = 0x01;if (rBCDYEAR == 0x99)year = 0x1999;elseyear = 0x2000 + rBCDYEAR;month=rBCDMON;date=rBCDDATE;weekday=rBCDDAY;hour=rBCDHOUR;min=rBCDMIN;sec=rBCDSEC;rRTCCON = 0x0;}/****************************************************/ void xmain(void){ChangeClockDivider(1,1);ChangeMPllValue(0xa1,0x3,0x1);Port_Init();Uart_Select(0);Uart_Init(0,115200);Uart_Printf("the main is running\n");setRTCalm(0x18,0x06,0x04,0x15,0x19,0x20); //设置闹钟时间setRTCtime(0x18,0x06,0x04,0x02,0x15,0x17,0x20); //设置系统时间OpenAlarm(); //开启闹钟中断OpenRtcTick(); //开启节拍中断while(1);}void __irq Alarm_Isr(void){ClearPending(BIT_RTC);Uart_Printf("s3c244A RTCALM oucer \n");Buzzer_PWM_Run(); //闹钟响Delay(8000);Buzzer_Stop(); //闹钟不响}void __irq Tick_Isr(void){ClearPending(BIT_TICK);Get_Rtc(); //读时间并显示Uart_Printf("%04x-%02x-%02x %s %02x-%02x-%02x\n",year,month,date,week[weekday],hour,min,sec);}（3）利用菜单实现设时间、读时间、启动闹钟、启动节拍等控制。