10 雅特力AT32A403开发板评测 10 RTC外设测试案例 RT-Thread RTC设备驱动测试
10 雅特力AT32A403开发板评测 RTC外设测试案例 RT-Thread RTC设备驱动测试
1. 软硬件平台
AT32A403A Board开发板
MDK-ARM Keil
RT-Thread V4.1版本源码
RTC
2. RTC
RTC 计数逻辑位于电池供电域，内部为一个 32 位递增计数器，只要电池供电域有电，RTC 便会一 直运行，不受系统复位以及 VDD 掉电影响，RTC 主要具有以下功能：
- 日历功能：32 位计数器，通过转换得到年、月、日、时、分、秒
- 闹钟功能
- 入侵检测功能
- 校准功能
RTC日历功能
RTC 内部是一个 32 位的计数器，通常使用中该计数器 1 秒增加 1，也就是该计数器相当于秒钟，然 后根据当前的秒钟值，通过转换得到年、月、日、星期、时、分、秒，实现日历的功能，修改计数器 的值便可修改时间和日期。根据使用需要还可以产生秒中断：若秒中断使能（TSIEN=1），每隔一秒产生一个秒中断。
秒钟转换成日历 先规定一个起始时间，例如 1970-1-1 00:00:00 对应计数器为 0，现在比如计数值为 200000，那么 换算成时间为：
- 天数：200000 / 86400 = 2
- 小时：(200000 % 86400) / 3600= 7
- 分钟：(200000 % 3600) / 60= 33
- 秒钟：200000 % 60 = 20
设置日历值（日历转换成秒钟）
/**
* @brief set time. convert the input clock to a second.
* the time basic : 1970.1.1
* legitimate year: 1970 ~ 2099
* @param calendar
* @retval 0: set time right.
* 1: set time failed.
*/
uint8_t rtc_time_set(calendar_type *calendar)
{
uint32_t t;
uint32_t seccount = 0;
if(calendar->year < 1970 || calendar->year > 2099)
{
return 1;
}
for(t = 1970; t < calendar->year; t++)
{
if(is_leap_year(t))
{
seccount += 31622400;
}
else
{
seccount += 31536000;
}
}
calendar->month -= 1;
for(t = 0; t < calendar->month; t++)
{
seccount += (uint8_t)mon_table[t] * 86400;
if(is_leap_year(calendar->year) && t == 1)
{
seccount += 86400;
}
}
seccount += (uint8_t)(calendar->date - 1) * 86400;
seccount += (uint8_t)calendar->hour * 3600;
seccount += (uint8_t)calendar->min * 60;
seccount += calendar->sec;
/* enable pwc and bpr clocks */
crm_periph_clock_enable(CRM_PWC_PERIPH_CLOCK, TRUE);
crm_periph_clock_enable(CRM_BPR_PERIPH_CLOCK, TRUE);
/* enable write access to bpr domain */
pwc_battery_powered_domain_access(TRUE);
/* set the rtc counter value */
rtc_counter_set(seccount);
/* wait for the register write to complete */
rtc_wait_config_finish();
return 0;
}
3. 软件设计流程
- 开启 PWC、BPR 时钟
- 解锁电池供电域写保护
- 检查日历是否已经初始化，如果正确就跳过初始化，如果不正确就初始化日历以及闹钟 （初始化日历时间 2024-03-06 19:40:00）
- 主函数里每秒打印一次日历信息
- 在 2024-03-06 19:40:15 时刻发生闹钟，串口进行打印并且LED亮。
#include "main.h"
void oled_example(void)
{
//OLED 汉字显示 雅特力科技
OLED_ShowCHinese(0,0,13);
OLED_ShowCHinese(16,0,14);
OLED_ShowCHinese(32,0,15);
OLED_ShowCHinese(48,0,16);
OLED_ShowCHinese(64,0,17);
OLED_ShowString_08x16(96,0,"RTC");
}
char *weekday_table[7] = { "Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"};
/**
* @brief init alarm.
* @param none
* @retval none
*/
void alarm_init(void)
{
calendar_type alarm_struct;
/* clear alarm flag */
rtc_flag_clear(RTC_TA_FLAG);
/* wait for the register write to complete */
rtc_wait_config_finish();
/* configure and enable rtc interrupt */
nvic_irq_enable(RTC_IRQn, 0, 0);
/* enable alarm interrupt */
rtc_interrupt_enable(RTC_TA_INT, TRUE);
/* wait for the register write to complete */
rtc_wait_config_finish();
/* config alarm */
alarm_struct.year = 2024;
alarm_struct.month = 3;
alarm_struct.date = 6;
alarm_struct.hour = 19;
alarm_struct.min = 40;
alarm_struct.sec = 15;
rtc_alarm_clock_set(&alarm_struct);
}
/**
* @brief main function.
* @param none
* @retval none
*/
int main(void)
{
// unsigned char count_num;
calendar_type time_struct;
/* config nvic priority group */
nvic_priority_group_config(NVIC_PRIORITY_GROUP_4);
system_clock_config();
at32_board_init();
uart_print_init(115200);
oled_init();
/* config init calendar */
time_struct.year = 2024;
time_struct.month = 3;
time_struct.date = 6;
time_struct.hour = 19;
time_struct.min = 40;
time_struct.sec = 0;
rtc_init(&time_struct);
/* config alarm */
alarm_init();
printf("initial ok\r\n");
printf("Hardware_Init [ok] \r\n");
printf("at_start_a403a board testing 2024-03-06\r\n");
printf("at_start_a403a board module softiic oled \r\n");
OLED_Clear();
printf("rtc_oled_example_test [ok] \r\n");
oled_example();
while(1)
{
if(rtc_flag_get(RTC_TS_FLAG) != RESET)
{
at32_led_toggle(LED3);
/* get time */
rtc_time_get();
/* print time */
printf("%d/%d/%d ", calendar.year, calendar.month, calendar.date);
printf("%02d:%02d:%02d %s\r\n", calendar.hour, calendar.min, calendar.sec, weekday_table[calendar.week]);
OLED_ShowNumber_UnsignedInteger_08x16(0,2,calendar.year,4);
OLED_ShowString_08x16(32,2,"-");
OLED_ShowNumber_UnsignedInteger_08x16(40,2,calendar.month,2);
OLED_ShowString_08x16(56,2,"-");
OLED_ShowNumber_UnsignedInteger_08x16(64,2,calendar.date,2);
OLED_ShowNumber_UnsignedInteger_08x16(0,4,calendar.hour,2);
OLED_ShowString_08x16(16,4,":");
OLED_ShowNumber_UnsignedInteger_08x16(24,4,calendar.min,2);
OLED_ShowString_08x16(40,4,":");
OLED_ShowNumber_UnsignedInteger_08x16(48,4,calendar.sec,2);
OLED_ShowString_08x16(32,6,weekday_table[calendar.week]);
/* wait for the register write to complete */
rtc_wait_config_finish();
/* clear the rtc second flag */
rtc_flag_clear(RTC_TS_FLAG);
/* wait for the register write to complete */
rtc_wait_config_finish();
}
}
}
4.测试效果
- 闹钟定时效果
- 复位重启，时间继续进行（恢复原始状态，需要断电）
OLED模块显示效果
5.RT-Thread RTC设备驱动测试
RT-Thread 提供了一套简单的 I/O 设备模型框架，如下图所示，它位于硬件和应用程序之间，共分成三层，从上到下分别是 I/O 设备管理层、设备驱动框架层、设备驱动层。本质上设备驱动框架层、设备驱动层都是都是对于原本的库函数进行二次封装，最后提供一个统一的API接口共应用层开发。在本文使用了RTC设备。
RTC （Real-Time Clock）实时时钟可以提供精确的实时时间，它可以用于产生年、月、日、时、分、秒等信息。目前实时时钟芯片大多采用精度较高的晶体振荡器作为时钟源。有些时钟芯片为了在主电源掉电时还可以工作，会外加电池供电，使时间信息一直保持有效。
RT-Thread 的 RTC设备为操作系统的时间系统提供了基础服务。面对越来越多的 IoT 场景，RTC 已经成为产品的标配，甚至在诸如 SSL 的安全传输过程中，RTC 已经成为不可或缺的部分。
访问 RTC 设备
在开启 RTC 设备框架以及 RTC 驱动之后，用户可以 #include <sys/time.h> 用来引用标准的时间操作函数（例如 time、ctime、stime、mktime等，具体使用方法可以百度）。在Unix系统或者Windows系统下怎么使用 <time.h> 里边的函数，在RT-Thread下就怎么使用。建议用户采用标准库时间函数来操作 RTC。
在RT-Thread工程模板下，添加相关RTC驱动
添加相关头文件，重点是time.h的添加，如果不添加，会调用MDK提供的底层库，但是会报错
添加RTC测试案例代码
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include "board.h"
#include "drv_gpio.h"
#define RTC_NAME "rtc"
int main()
{
rt_err_t ret = RT_EOK;
time_t now;
rt_device_t device = RT_NULL;
/* 寻找设备 */
device = rt_device_find(RTC_NAME);
if (!device)
{
rt_kprintf("find %s failed!", RTC_NAME);
return RT_ERROR;
}
/* 初始化RTC设备 */
if(rt_device_open(device, 0) != RT_EOK)
{
rt_kprintf("open %s failed!", RTC_NAME);
return RT_ERROR;
}
/* 设置日期 */
ret = set_date(2024, 3, 6);
if (ret != RT_EOK)
{
rt_kprintf("set RTC date failed\n");
return ret;
}
/* 设置时间 */
ret = set_time(17, 43, 00);
if (ret != RT_EOK)
{
rt_kprintf("set RTC time failed\n");
return ret;
}
/* 获取时间 */
now = time(RT_NULL);
rt_kprintf("%s\n", ctime(&now));
/* 延时1秒 */
rt_thread_mdelay(1000);
/* 获取时间 */
now = time(RT_NULL);
rt_kprintf("%s\n", ctime(&now));
return ret;
}
void user_alarm_callback(rt_alarm_t alarm, time_t timestamp)
{
rt_kprintf("user alarm callback function.\n");
}
void alarm_sample(void)
{
struct rt_alarm_setup setup;
struct rt_alarm * alarm = RT_NULL;
static time_t now;
struct tm p_tm;
if (alarm != RT_NULL)
return;
/* 获取当前时间戳，并把下5秒时间设置为闹钟时间 */
now = time(NULL) + 5;
gmtime_r(&now,&p_tm);
setup.flag = RT_ALARM_ONESHOT;
setup.wktime.tm_year = p_tm.tm_year;
setup.wktime.tm_mon = p_tm.tm_mon;
setup.wktime.tm_mday = p_tm.tm_mday;
setup.wktime.tm_wday = p_tm.tm_wday;
setup.wktime.tm_hour = p_tm.tm_hour;
setup.wktime.tm_min = p_tm.tm_min;
setup.wktime.tm_sec = p_tm.tm_sec;
alarm = rt_alarm_create(user_alarm_callback, &setup);
if(RT_NULL != alarm)
{
rt_alarm_start(alarm);
}
}
/* export msh cmd */
MSH_CMD_EXPORT(alarm_sample,alarm sample);测试效果（利用FINSH进行调试）
