关于RTC的万年历实验

关于RTC的万年历实验一．实验目的：1．通过实验加深对实时时钟RTC结构和工作原理的理解和相关寄存器的应用；2．通过UART传输数据并由PC机终端软件EasyARM.exe显示，复习异步串行口UART 内容；3．通过对《深入浅出ARM7》中万年历显示实验程序的修改添加，实现闹钟功能，以及通过按键可实现时钟和闹钟时间的调整。

二．实验仪器：ARM开发板一块、装有ADS1.2及EasyJTAG仿真器的电脑一台三．实验原理：1．RTC功能结构如下图所示：2．相关寄存器描述：（1）中断位置寄存器—Interrupt Location Register(ILR – 0xE0024000)（2）时钟控制寄存器—Clock Control Register(CCR – 0xE0024008)（3）计数器增量中断寄存器—Counter Increment Interrupt Register(CIIR – 0xE002400C) 计数器增量中断寄存器可使计数器每次增加时产生一次中断。

在中断位置寄存器的位0（ILR[0]）写入1之前，该中断一直保持有效。

（4）报警屏蔽寄存器—Alarm Mask Register(AMR – 0xE0024010)对于报警功能来说，要产生中断，非屏蔽的报警寄存器必须匹配对应的时间计数器。

只有当计数器之间的比较第一次从不匹配到匹配时，才会产生中断。

向中断位置寄存器（ILR）的位写入1，会清除相应的中断。

如果所有屏蔽位都置位，报警将被禁止。

四．实验程序：（见附录。

）五．实验结果：通过EasyARM的万年历功能实现了实时时钟和闹钟时间的显示。

同时LED1每秒间隔闪烁，到预设的闹钟时间（即报警时间）时，LED8闪烁三次后蜂鸣器开始播放“虹彩妹妹”的音乐，播放音乐同时LED1跟随音乐节奏闪烁。

按键KEY1按一次，实时时钟计数停止，LED1长亮指示秒调整状态，可通过KEY3(减一)、KEY4(加一)调节秒。

KEY1按两次，进入分钟调整状态，可通过KEY3(减一)、KEY4(加一)调节分钟。

依次类推，可依次调整秒、分、时、星期、日、月、年；按键KEY2按一次，EasyARM显示闹钟时间，类似实时时钟调整功能，可通过按KEY2依次调整闹钟时间（由于程序中报警屏蔽寄存器AMR只是没屏蔽秒报警值，故只要所设的秒报警值与时钟秒计数值相等就会产生报警）。

每次按键时，都有LED8闪烁一次和BEEP蜂鸣一声提示。

六．调试总结和体会：经过整整一天的努力和老师同学的帮助，终于将实验调试成功了。

一开始，经过反复的调试终于实现了报警功能，然后在实验室通过涂老师的指导，实现了播放音乐过程中时钟实时更新功能以及实现LED灯跟随音乐节奏闪烁。

再经过程序的改进，实现了实时时钟和闹钟调整功能。

在同学建议下，添加了LED灯指示调整时间点（秒、分、时、星期、日、月、年）功能。

在调试过程中，总结了一些错误原因分析以及编程注意点：①刚开始时，由于没注意格式书写，程序看起来很乱，在涂老师的建议下，将程序中函数的正反大括号对齐，这样程序变得更直观。

②经过调试以及和同学的探讨，成功实现了KEY3和KEY4按键在最小值和最大值的变化。

其中关键是使用类似if(SEC==0) SEC=59;else SEC- -；和if(SEC==59) SEC=0;else SEC++; 而自己原来是将类似SEC- -和SEC++放在前面，由于SEC寄存器不能取-1值，所以SEC- -放在前面时，不能减到00的状态，直接从01到59了。

原来只是个顺序问题，让程序变得如此微妙。

③在调试时，由于错在将#define KEY1 1<<16 后面多加了“；”导致调试时显示很多错误。

从中发现，有时会因一个地方出错导致显示很多错误。

同样的，有时也会是调试时只显示一个错误，但其实有多个地方有错。

以后要注意这点。

④在调整星期时发现，当7加一时竟变成0了。

和同学讨论后得知原来星期寄存器只用了3为（26：24），所以当7加一时为8但第四位没被获取故只得0。

以后多了解寄存器地址、结构等内部原理知识，这样一些问题就会迎刃而解。

⑤调试时发现，当双击“｛”或“｝”所在行，则其所包含的函数体会用黑色显示，如下图，这样即可快速找到“｛”或“｝”的匹配括号，因此也可以很方便用来查错。

⑥通过调试，掌握了按键释放程序的应用。

程序中采用类似while((IO0PIN &KEY4)==0);语句，其作用与while(！(IO0PIN & KEY4));等价得知“！(IO0PIN & KEY4)”并不是取反的意思。

程序中KEY1和KEY2采用等待按键释放，而为了按住按键时自动快速加减，KEY3和KEY4不用等待按键释放程序。

这次实验，我习得了不少，从中体会到多调试多实际操作练习将会发现很多的问题，同时在解决问题过程中可以获得很多知识。

再次，感谢涂老师的指导和同学的帮助。

附录：#include "config.h"#include "music.h"#define BEEP 1<<7const uint32 KEY1=1<<16;const uint32 KEY2=1<<17;const uint32 KEY3=1<<18;const uint32 KEY4=1<<19;const uint32 LED8=1<<25;const uint32 LED1=1<<18;const uint32 LED2=1<<19;const uint32 LED3=1<<20;const uint32 LED4=1<<21;const uint32 LED5=1<<22;const uint32 LED6=1<<23;const uint32 LED7=1<<24;const uint32 LEDS8=0xFF<<18;// 定义串口模式设置的数据结构const uint32 HCMM[] ={_LA, _SO, _MI, _LA, _SO, _MI,_LA, _LA, _SO, _LA,_LA, _SO, _MI, _LA, _SO, _MI,_RE, _RE, _DO, _RE,_MI, _MI, _SO, _LA, _DO1, _LA, _SO,_MI, _MI, _SO, _DO,_MI, _MI, _MI, _MI, _MI,_1LA,_1LA,_1SO,_1LA,};/* 歌曲节拍*/const uint32 HCMM_L[] ={_4, _8, _8, _4, _8, _8,_8, _4, _8, _2,_4, _8, _8, _4, _8, _8,_8, _4, _8, _2,_4, _8, _8, _8, _8, _8, _8,_8, _4, _8, _2,_4, _4, _4, _8, _8,_8, _4, _8, _2,};typedef struct UartMode{uint8 datab; // 字长度5/6/7/8uint8 stopb; // 停止位1/2uint8 parity; // 奇偶校验0－无校验，1－奇校验，2－偶校验}UARTMODE;void Delay(uint8 dly){uint32 i;for(; dly > 0; dly--){ for(i = 0; i < 0x7FFFF; i++);}}uint8 UART0_Init (uint32 baud, UARTMODE set){uint32 bak;// 参数过滤if ((0 == baud) || (baud > 115200)) return (0);if ((set.datab < 5) || (set.datab > 8)) r eturn (0);if ((0 == set.stopb) || (set.stopb > 2)) return (0);if (set.parity > 4) return (0);// 设置串口波特率U0LCR = 0x80; // DLAB=1bak = (Fpclk >> 4) / baud;U0DLM = bak >> 8;U0DLL = bak & 0xff;// 设置串口模式bak = set.datab - 5;if (2 == set.stopb) bak |= 0x04;if (0 != set.parity){set.parity = set.parity - 1;bak |= 0x08;}bak |= set.parity << 4;U0LCR = bak;return (0);}void SendByte (uint8 data){U0THR = data;while ((U0LSR & 0X20) == 0); // 等待数据发送}void PC_DispChar (uint8 no, uint8 chr){SendByte(0xff);SendByte(0x81);SendByte(no);SendByte(chr);SendByte(0x00);}void abd(void){IO0CLR=BEEP;IO1CLR=LED8;Delay(5);IO0SET=BEEP;IO1SET=LED8;}uint8 const SHOWTABLE[10] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};void SendTimeRtc (void){uint32 datas;uint32 times;uint32 bak;times = CTIME0; // 读取完整的时钟寄存器datas = CTIME1;bak = (datas >> 16) & 0xfff; // 获取年PC_DispChar(0, SHOWTABLE[bak / 1000]);bak = bak % 1000;PC_DispChar(1, SHOWTABLE[bak / 100]);bak = bak % 100;PC_DispChar(2, SHOWTABLE[bak / 10]);PC_DispChar(3, SHOWTABLE[bak % 10]);bak = (datas >> 8) & 0x0f; // 获取月PC_DispChar(4, SHOWTABLE[bak / 10]);PC_DispChar(5, SHOWTABLE[bak % 10]);bak = datas & 0x1f; // 获取日PC_DispChar(6, SHOWTABLE[bak / 10]);PC_DispChar(7, SHOWTABLE[bak % 10]);bak = (times >> 24) & 0x07; // 获取星期PC_DispChar(8, SHOWTABLE[bak]);bak = (times >> 16) & 0x1f; // 获取小时PC_DispChar(9, SHOWTABLE[bak / 10]);PC_DispChar(10, SHOWTABLE[bak % 10]);bak = (times >> 8) & 0x3f; // 获取分钟PC_DispChar(11, SHOWTABLE[bak / 10]);PC_DispChar(12, SHOWTABLE[bak % 10]);bak = times & 0x3f; // 获取秒钟PC_DispChar(13, SHOWTABLE[bak / 10]);PC_DispChar(14, SHOWTABLE[bak % 10]);}void SendTimeRtc1 (void){PC_DispChar(0, SHOWTABLE[AL YEAR / 1000]);AL YEAR = AL YEAR % 1000;PC_DispChar(1, SHOWTABLE[AL YEAR / 100]);AL YEAR = AL YEAR % 100;PC_DispChar(2, SHOWTABLE[AL YEAR / 10]);PC_DispChar(3, SHOWTABLE[AL YEAR % 10]);PC_DispChar(4, SHOWTABLE[ALMON / 10]);PC_DispChar(5, SHOWTABLE[ALMON % 10]);PC_DispChar(6, SHOWTABLE[ALDOM / 10]);PC_DispChar(7, SHOWTABLE[ALDOM % 10]);PC_DispChar(8, SHOWTABLE[ALDOW]);PC_DispChar(9, SHOWTABLE[ALHOUR/ 10]);PC_DispChar(10, SHOWTABLE[ALHOUR% 10]);PC_DispChar(11, SHOWTABLE[ALMIN/ 10]);PC_DispChar(12, SHOWTABLE[ALMIN % 10]);PC_DispChar(13, SHOWTABLE[ALSEC / 10]);PC_DispChar(14, SHOWTABLE[ALSEC % 10]); }void __irq RTC_Int(void){uint32 i,num1;if((IO1SET&LED1)==0)IO1SET=LED1;else IO1CLR=LED1;if(num1!=0)SendTimeRtc1();else SendTimeRtc();if(ILR==0x03){for(i=0;i<3;i++){IO1CLR=LED8;Delay(3);IO1SET=LED8;Delay(3);}PINSEL0 = (PINSEL0&0xFFFF3FFF)|(0x02 << 14); // P0.7选择PWM2功能for(i = 0; i < sizeof(HCMM)/4; i++){if((IO1SET&LED1)==0)IO1SET=LED1;else IO1CLR=LED1;PWMMR0 = Fpclk / HCMM[i]; // 设置输出频率PWMLER = 0x05; // 更新匹配值后，必须锁存Delay(HCMM_L[i]); // 延时，控制播放速度if(num1!=0) SendTimeRtc1();else SendTimeRtc();}PINSEL0 = (PINSEL0&0xFFFF3FFF)|(0x00 << 14); // P0.7取消PWM2功能}ILR = 0x03;VICVectAddr = 0;}void RTCInit (void){YEAR = 2011;MONTH = 04;DOM = 28;DOW = 4;HOUR = 10;MIN = 29;SEC = 50;AL YEAR =2003;ALMON = 04;ALDOM = 01;ALDOW = 4;ALHOUR = 06;ALMIN = 42;ALSEC = 20;AMR =0xFE; //设置报警屏蔽寄存器，设置秒值与报警寄存器比较。