38. RTC实验
一、RTC原理详解
1、6U内部自带到了一个RTC外设，确切的说是SRTC。6U和6ULL的RTC内容在SNVS章节。6U的RTC分为LP和HP。LP叫做SRTC，HP是RTC，但是HP的RTC掉电以后数据就丢失了，即使用了纽扣电池也没用。所以必须要使用LP，也就是SRTC。
SNVS章节有些是跟加密有关的，需要与NXP签订NDA协议才可以拿到。
RTC分为SNVS_LP和SNVS_HP，
如果做产品，建议使用外置RTC芯片，PCF8563。
RTC很类似定时器，外接32.768KHz的晶振，然后就开始计时，RTC使用两个寄存器来保存计数值。
RTC使用很简单，打开RTC，然后RTC就开始工作，我们要做的就是不断地读取RTC计数寄存器，获取时间值，或者向RTC计数器写入时间值，也就是调整时间。
SNVS_HPCOMR的bit31置1，表示所有的软件都可以访问SNVS所有寄存器。Bit8也是和安全有关的，我们置1，也可以不置1.
SNVS_LPCR寄存器，bit0置1，开始SRTC功能。
SNVS_LPSRTCMR的bit14:0为RTC计数寄存器的高15位
SNVS_LPSRTCLR是低32为RTC计数器，与LPSRTCMR共同组成了SRTC计数器，，每1秒数据加1。
6U的RTC模式从1970年1月1日0时0点0分0秒。
二、时间乱码的问题
1、问题
当我们按照6U的参考手册编写代码，读取SRTC的LPSRTCMR和LPSRTCLR获取时间值的时候，发现按照手册的说法，时间是错误的。
手册上写的：LPSRTCMR是SRTC的高15bit。LPSRTCLR寄存器是SRTC的低32位。RTC计数器是47bit。
2、问题解决方法
LPSRTCMR作为SRTC计数器的高15位，但是LPSRTCLR寄存器bit31：15作为SRTC计数器的低17位。相当于SRTC的计数器是个32位的。不是47位！
三、代码
参考：7、I.MX6U参考资料\3、I.MX6ULL SDK包\devices\MCIMX6Y2\drivers
//bsp_rtc.c
#include "bsp_rtc.h"
#include "stdio.h"
/*
* 描述:初始化RTC
*/
void rtc_init(void)
{
/*
* 设置HPCOMR寄存器
* bit[31] 1 : 允许访问SNVS寄存器，一定要置1
* bit[8] 1 : 此位置1，需要签署NDA协议才能看到此位的详细说明，
* 这里不置1也没问题
*/
SNVS->HPCOMR |= (1 << 31) | (1 << 8);
#if 0
struct rtc_datetime rtcdate;
rtcdate.year = 2018U;
rtcdate.month = 12U;
rtcdate.day = 13U;
rtcdate.hour = 14U;
rtcdate.minute = 52;
rtcdate.second = 0;
rtc_setDatetime(&rtcdate); //初始化时间和日期
#endif
rtc_enable(); //使能RTC
}
/*
* 描述: 开启RTC
*/
void rtc_enable(void)
{
/*
* LPCR寄存器bit0置1，使能RTC
*/
SNVS->LPCR |= 1 << 0;
while(!(SNVS->LPCR & 0X01));//等待使能完成
}
/*
* 描述: 关闭RTC
*/
void rtc_disable(void)
{
/*
* LPCR寄存器bit0置0，关闭RTC
*/
SNVS->LPCR &= ~(1 << 0);
while(SNVS->LPCR & 0X01);//等待关闭完成
}
/*
* @description : 判断指定年份是否为闰年，闰年条件如下:
* @param - year: 要判断的年份
* @return : 1 是闰年，0 不是闰年
*/
unsigned char rtc_isleapyear(unsigned short year)
{
unsigned char value=0;
if(year % 400 == 0)
value = 1;
else
{
if((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0))
value = 1;
else
value = 0;
}
return value;
}
/*
* @description : 将时间转换为秒数
* @param - datetime: 要转换日期和时间。
* @return : 转换后的秒数
*/
unsigned int rtc_coverdate_to_seconds(struct rtc_datetime *datetime)
{
unsigned short i = 0;
unsigned int seconds = 0;
unsigned int days = 0;
unsigned short monthdays[] = {0U, 0U, 31U, 59U, 90U, 120U, 151U, 181U, 212U, 243U, 273U, 304U, 334U};
for(i = 1970; i < datetime->year; i++)
{
days += DAYS_IN_A_YEAR; /* 平年，每年365天 */
if(rtc_isleapyear(i)) days += 1;/* 闰年多加一天 */
}
days += monthdays[datetime->month];
if(rtc_isleapyear(i) && (datetime->month >= 3)) days += 1;/* 闰年，并且当前月份大于等于3月的话加一天 */
days += datetime->day - 1;
seconds = days * SECONDS_IN_A_DAY +
datetime->hour * SECONDS_IN_A_HOUR +
datetime->minute * SECONDS_IN_A_MINUTE +
datetime->second;
return seconds;
}
/*
* @description : 设置时间和日期
* @param - datetime: 要设置的日期和时间
* @return : 无
*/
void rtc_setdatetime(struct rtc_datetime *datetime)
{
unsigned int seconds = 0;
unsigned int tmp = SNVS->LPCR;
rtc_disable(); /* 设置寄存器HPRTCMR和HPRTCLR的时候一定要先关闭RTC */
/* 先将时间转换为秒 */
seconds = rtc_coverdate_to_seconds(datetime);
SNVS->LPSRTCMR = (unsigned int)(seconds >> 17); /* 设置高16位 */
SNVS->LPSRTCLR = (unsigned int)(seconds << 15); /* 设置地16位 */
/* 如果此前RTC是打开的在设置完RTC时间以后需要重新打开RTC */
if (tmp & 0x1)
rtc_enable();
}
/*
* @description : 将秒数转换为时间
* @param - seconds : 要转换的秒数
* @param - datetime: 转换后的日期和时间
* @return : 无
*/
void rtc_convertseconds_to_datetime(unsigned int seconds, struct rtc_datetime *datetime)
{
unsigned int x;
unsigned int secondsRemaining, days;
unsigned short daysInYear;
/* 每个月的天数 */
unsigned char daysPerMonth[] = {0U, 31U, 28U, 31U, 30U, 31U, 30U, 31U, 31U, 30U, 31U, 30U, 31U};
secondsRemaining = seconds; /* 剩余秒数初始化 */
days = secondsRemaining / SECONDS_IN_A_DAY + 1; /* 根据秒数计算天数,加1是当前天数 */
secondsRemaining = secondsRemaining % SECONDS_IN_A_DAY; /*计算天数以后剩余的秒数 */
/* 计算时、分、秒 */
datetime->hour = secondsRemaining / SECONDS_IN_A_HOUR;
secondsRemaining = secondsRemaining % SECONDS_IN_A_HOUR;
datetime->minute = secondsRemaining / 60;
datetime->second = secondsRemaining % SECONDS_IN_A_MINUTE;
/* 计算年 */
daysInYear = DAYS_IN_A_YEAR;
datetime->year = YEAR_RANGE_START;
while(days > daysInYear)
{
/* 根据天数计算年 */
days -= daysInYear;
datetime->year++;
/* 处理闰年 */
if (!rtc_isleapyear(datetime->year))
daysInYear = DAYS_IN_A_YEAR;
else /*闰年，天数加一 */
daysInYear = DAYS_IN_A_YEAR + 1;
}
/*根据剩余的天数计算月份 */
if(rtc_isleapyear(datetime->year)) /* 如果是闰年的话2月加一天 */
daysPerMonth[2] = 29;
for(x = 1; x <= 12; x++)
{
if (days <= daysPerMonth[x])
{
datetime->month = x;
break;
}
else
{
days -= daysPerMonth[x];
}
}
datetime->day = days;
}
/*
* @description : 获取RTC当前秒数
* @param : 无
* @return : 当前秒数
*/
unsigned int rtc_getseconds(void)
{
unsigned int seconds = 0;
seconds = (SNVS->LPSRTCMR << 17) | (SNVS->LPSRTCLR >> 15);
return seconds;
}
/*
* @description : 获取当前时间
* @param - datetime: 获取到的时间，日期等参数
* @return : 无
*/
void rtc_getdatetime(struct rtc_datetime *datetime)
{
unsigned int seconds = 0;
seconds = rtc_getseconds();
rtc_convertseconds_to_datetime(seconds, datetime);
}
//bsp_rtc.h
#ifndef _BSP_RTC_H
#define _BSP_RTC_H
#include "imx6ul.h"
/* 相关宏定义 */
#define SECONDS_IN_A_DAY (86400) /* 一天86400秒 */
#define SECONDS_IN_A_HOUR (3600) /* 一个小时3600秒 */
#define SECONDS_IN_A_MINUTE (60) /* 一分钟60秒 */
#define DAYS_IN_A_YEAR (365) /* 一年365天 */
#define YEAR_RANGE_START (1970) /* 开始年份1970年 */
#define YEAR_RANGE_END (2099) /* 结束年份2099年 */
/* 时间日期结构体 */
struct rtc_datetime
{
unsigned short year; /* 范围为:1970 ~ 2099 */
unsigned char month; /* 范围为:1 ~ 12 */
unsigned char day; /* 范围为:1 ~ 31 (不同的月，天数不同).*/
unsigned char hour; /* 范围为:0 ~ 23 */
unsigned char minute; /* 范围为:0 ~ 59 */
unsigned char second; /* 范围为:0 ~ 59 */
};
/* 函数声明 */
void rtc_init(void);
void rtc_enable(void);
void rtc_disable(void);
unsigned int rtc_coverdate_to_seconds(struct rtc_datetime *datetime);
unsigned int rtc_getseconds(void);
void rtc_setdatetime(struct rtc_datetime *datetime);
void rtc_getdatetime(struct rtc_datetime *datetime)
;
#endif
//main.c
/**************************************************************
描述 : I.MX6U开发板裸机实验17 RTC实时时钟实验
其他 : 本实验学习如何编写I.MX6U内部的RTC驱动，使用内部RTC可以实现
一个实时时钟。
**************************************************************/
#include "bsp_clk.h"
#include "bsp_delay.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_beep.h"
#include "bsp_key.h"
#include "bsp_int.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_lcd.h"
#include "bsp_lcdapi.h"
#include "bsp_rtc.h"
#include "stdio.h"
/*
* @description : main函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
int main(void)
{
unsigned char key = 0;
int i = 3, t = 0;
char buf[160];
struct rtc_datetime rtcdate;
unsigned char state = OFF;
int_init(); /* 初始化中断(一定要最先调用！) */
imx6u_clkinit(); /* 初始化系统时钟 */
delay_init(); /* 初始化延时 */
clk_enable(); /* 使能所有的时钟 */
led_init(); /* 初始化led */
beep_init(); /* 初始化beep */
uart_init(); /* 初始化串口，波特率115200 */
lcd_init(); /* 初始化LCD */
rtc_init(); /* 初始化RTC */
tftlcd_dev.forecolor = LCD_RED;
lcd_show_string(50, 10, 400, 24, 24, (char*)"ZERO-IMX6UL RTC TEST"); /* 显示字符串 */
lcd_show_string(50, 40, 200, 16, 16, (char*)"ATOM@ALIENTEK");
lcd_show_string(50, 60, 200, 16, 16, (char*)"2019/3/27");
tftlcd_dev.forecolor = LCD_BLUE;
memset(buf, 0, sizeof(buf));
while(1)
{
if(t==100) //1s时间到了
{
t=0;
printf("will be running %d s......\r", i);
lcd_fill(50, 90, 370, 110, tftlcd_dev.backcolor); /* 清屏 */
sprintf(buf, "will be running %ds......", i);
lcd_show_string(50, 90, 300, 16, 16, buf);
i--;
if(i < 0)
break;
}
key = key_getvalue();
if(key == KEY0_VALUE)
{
rtcdate.year = 2018;
rtcdate.month = 1;
rtcdate.day = 15;
rtcdate.hour = 16;
rtcdate.minute = 23;
rtcdate.second = 0;
rtc_setdatetime(&rtcdate); /* 初始化时间和日期 */
printf("\r\n RTC Init finish\r\n");
break;
}
delayms(10);
t++;
}
tftlcd_dev.forecolor = LCD_RED;
lcd_fill(50, 90, 370, 110, tftlcd_dev.backcolor); /* 清屏 */
lcd_show_string(50, 90, 200, 16, 16, (char*)"Current Time:"); /* 显示字符串 */
tftlcd_dev.forecolor = LCD_BLUE;
while(1)
{
rtc_getdatetime(&rtcdate);
sprintf(buf,"%d/%d/%d %d:%d:%d",rtcdate.year, rtcdate.month, rtcdate.day, rtcdate.hour, rtcdate.minute, rtcdate.second);
lcd_fill(50,110, 300,130, tftlcd_dev.backcolor);
lcd_show_string(50, 110, 250, 16, 16,(char*)buf); /* 显示字符串 */
state = !state;
led_switch(LED0,state);
delayms(1000); /* 延时一秒 */
}
return 0;
}