Mini2440裸机开发之RTC

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一、S3C2440上的RTC

1.1 概述

RTC，英文全称Real Time Clock，中文就是实时时钟，是一个可以为系统提供精确的时间基准的元器件，RTC一般采用精度较高的晶振作为时钟源，有些RTC为了在主电源掉电时还可以工作，需要外加电池供电。

RTC可以通过使用STRB/LDRB ARM操作发送8位二-十进制交换码（BCD）值数据给CPU。这些数据包括年、月、日、星期、时、分和秒的时间信息。RTC单元工作在外部32.768kHz晶振并且可以执行闹钟功能。

1.2 特性

时钟数据采用BCD编码，时钟数据包括秒、分、时、日、月、年、星期；
32.768K 的晶振提供时钟输入；
可以提供毫秒级的时钟节拍中断，该中断可用于作为嵌入式操作系统的内核时钟；
闹钟功能：闹钟中断或从掉电模式唤醒；
独立电源引脚（RTCVDD）；

1.3 RTC方框图

1.3.1 中断

从上图可以看到RTC模块提供了2个中断：

INT_RTC：RTC alarm interrupt，即RTC闹钟中断；
INT_TICK： RTC Time tick interrupt，即RTC时钟节拍中断；

1.3.2 瑞年发生器

闰年发生器能够基于 BCDDATE、BCDMON 和 BCDYEAR 的数据，从 28、29、30 或 31 中决定哪个是每月的最后日，此模块决定每月最后日时会考虑闰年因素。

1.3.3 读写寄存器

为了写RTC模块中的BCD寄存器，RTCCON寄存器的位[0]必须设置为高。

为了显示，年、月、日、时、分和秒，CPU应该分别读取RTC模块中的 BCDSEC、BCDMIN、BCDHOUR、BCDDAY、BCDDATE、BCDMON和 BCDYEAR 寄存器中的数据。然而可能存在1秒的偏差，因为读取了多个寄存器。

例如，当用户从 BCDYEAR到BCDMIN读取寄存器，其结果假定为2059（年）、12（月）、31（日）、23（时）和 59（分）。当用户读取 BCDSEC寄存器并且值的范围是从 1 到 59（秒），这没有问题，但是如果该值为 0 秒。则年、月、日、时和分可能要变为 2060（年）、1（月）、1（日）、0（时）和 0（分），因为存在着 1 秒的偏差。在这种情况中，如果 BCDSEC为0则用户应该重新读取 BCDYEAR 到 BCDSEC。

1.3.4 备用电池

RTC逻辑可以由备用电池驱动，即使如果系统电源关闭了，则由 RTCVDD引脚供电给RTC模块。当关闭了电源则应该阻塞掉CPU和RTC逻辑的接口，并且备用电池只驱动振荡电路和BCD计数器来最小化功耗。

1.3.5 闹钟功能

RTC在掉电模式中或正常工作模式中的指定时间产生一个闹钟信号；

在正常工作模式中，只激活闹钟中断（INT_RTC）信号；
在掉电模式中，除了INT_RTC 之外还激活电源管理唤醒（PMWKUP）信号；

RTC闹钟寄存器（RTCALM）决定了闹钟使能/禁止状态和闹钟时间设置的条件。

1.3.6 时钟节拍中断

RTC时钟节拍是用于中断请求。TICNT寄存器有一个中断使能位和中断的计数值。当时钟节拍中断发生时计数值达到'0'。中断周期如下：$周期=(n+1)/128秒$

其中：n为时钟节拍计数值，1到127。

1.4 BCD码

BCD（Binary Coded Decimal）码，即二进制编码的十进制数，这种方法是用4位二进制码的组合代表十进制数的0，1，2，3，4，5，6 ，7，8，9 十个数符。

4位二进制数码有16种组合，原则上可任选其中的10种作为代码，分别代表十进制中的0，1，2，3，4，5，6，7，8，9这十个数符。最常用的BCD码称为8421BCD码，8.4.2.1 分别是4位二进数的位取值。

下图为十进制数和8421BCD编码的对应关系表：

十进制	BCD（8421）码
0	0000
1	0001
2	0010
3	0011
4	0100
5	0101
6	0110
7	0111
8	1000
9	1001

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二、RTC相关寄存器

2.1 RTC控制寄存器RTCCON

RTCCON寄存器由4 位组成，如控制BCD寄存器读/写使能的RTCEN、CLKSEL、CNTSEL和测试用的CLKRST。
RTCEN位可以控制所有CPU与RTC之间的接口，因此在系统复位后在RTC控制程序中必须设置为1来使能数据的读/写。同样的在掉电前，RTCEN位应该清除为0来预防误写入RTC寄存器中。

寄存器

地址

R/W

描述

复位值

RTCCON

0x57000040（L 小端）

0x57000043（B 大端）

R/W字节

RTC控制寄存器

0x0

寄存器位信息：

RTCCON	位	描述	初始状态
CLKRST	[3]	RTC时钟计数复位 0：不复位 1：复位	0
CNTSEL	[2]	BCD计数选择 0：融入BCD计数器 1：保留（分离BCD计数器）	0
CLKSEL	[1]	BCD时钟选择 0：XTAL 1/215分频时钟 1：保留（XTAL时钟只用于测试）	0
RTCEN	[0]	RTC控制使能 0：禁止 1：使能注意：只能执行BCD时间计数和读操作	0

注意：所有RTC寄存器必须按自己为单位使用STRB或LDRB指令或char型指针访问；

2.2 时钟节拍计数寄存器TICNT

寄存器

地址

R/W

描述

复位值

TICNT

0x57000044（L 小端）

0x57000047（B 大端）

R/W字节

时钟节拍计数寄存器

0x0

寄存器位信息：

TICNT

位

描述

初始状态

TICK INT使能

[7]

INT_TICK中断使能

0：禁止 1：使能

TICK时钟计数

[6:0]

时钟节拍计数值，1到127

此计数器值内部递减并且用户不能在工作中读取此计数器的值

000000

2.3 RTC闹钟控制寄存器RTCALM

RTCALM寄存器决定了闹钟使能和闹钟时间。请注意RTCALM寄存器在掉电模式中同时通过INT_RTC和PMWKUP产生闹钟信号，但是在正常工作模式中只产生INT_RTC。

寄存器

地址

R/W

描述

复位值

RTCALM

0x57000050（L 小端）

0x57000053（B 大端）

R/W字节

RTC闹钟控制寄存器

0x0

寄存器位信息：

RTCALM	位	描述	初始状态
保留	[7]	-	0
ALMEN	[6]	全局闹钟使能 0：禁止 1：使能	0
YAEREN	[5]	年闹钟使能 0：禁止 1：使能	0
MONREN	[4]	月闹钟使能 0：禁止 1：使能	0
DATAEN	[3]	日闹钟使能 0：禁止 1：使能	0
HOUREN	[2]	时闹钟使能 0：禁止 1：使能	0
MINEN	[1]	分闹钟使能 0：禁止 1：使能	0
SECEN	[0]	秒闹钟使能 0：禁止 1：使能	0

2.3.1 闹钟秒数据寄存器

寄存器

地址

R/W

描述

复位值

ALMSEC

0x57000054（L 小端）

0x57000057（B 大端）

R/W字节

闹钟秒数据寄存器

0x0

寄存器位信息：

ALMSEC	位	描述	初始状态
保留	[7]	-	0
SECDATA	[6:4]	闹钟秒BCD值 0至5	000
SECDATA	[3:0]	0至9	0000

2.3.2 闹钟分数据寄存器

寄存器

地址

R/W

描述

复位值

ALMMIN

0x57000058（L 小端）

0x5700005B（B 大端）

R/W字节

闹钟分数据寄存器

0x0

寄存器位信息：

ALMMIN	位	描述	初始状态
保留	[7]	-	0
MINDATA	[6:4]	闹钟分BCD值 0至5	000
MINDATA	[3:0]	0至9	0000

2.3.3 闹钟时数据据寄存器

寄存器

地址

R/W

描述

复位值

ALMHOUR

0x5700005C（L 小端）

0x5700005F（B 大端）

R/W字节

闹钟时数据寄存器

0x0

寄存器位信息：

ALMHOUR	位	描述	初始状态
保留	[7:6]	-	0
HOURDATA	[5:4]	闹钟时BCD值 0至2	00
HOURDATA	[3:0]	0至9	0000

2.3.4 闹钟日数据寄存器

寄存器

地址

R/W

描述

复位值

ALMDATE

0x57000060（L 小端）

0x57000063（B 大端）

R/W字节

闹钟日数据寄存器

0x01

寄存器位信息：

ALMDATE	位	描述	初始状态
保留	[7:6]	-	0
DATEDATA	[5:4]	闹钟日BCD值 0至3	00
DATEDATA	[3:0]	0至9	0001

2.3.5 闹钟月数据寄存器

寄存器

地址

R/W

描述

复位值

ALMMON

0x57000064（L 小端）

0x57000067（B 大端）

R/W字节

闹钟月数据寄存器

0x01

寄存器位信息：

ALMMON	位	描述	初始状态
保留	[7:5]	-	0
MONDATA	[4]	闹钟月BCD值 0至1	00
MONDATA	[3:0]	0至9	0001

2.3.6 闹钟年数据寄存器

寄存器

地址

R/W

描述

复位值

ALMYEAR

0x57000068（L 小端）

0x5700006B（B 大端）

R/W字节

闹钟年数据寄存器

0x0

寄存器位信息：

ALMYEAR

位

描述

初始状态

YEARDATA

[7:0]

闹钟年BCD值

00至99

0x0

2.4 BCD寄存器

2.4.1 BCD秒寄存器

寄存器

地址

R/W

描述

复位值

BCDSEC

0x57000070（L 小端）

0x57000073（B 大端）

R/W字节

BCD秒寄存器

未定义

寄存器位信息：

BCDSEC	位	描述	初始状态
保留	[7]	-	-
SECDATA	[6:4]	秒BCD值 0至5	-
SECDATA	[3:0]	0至9	-

2.4.2 BCD分寄存器

寄存器

地址

R/W

描述

复位值

BCDMIN

0x57000074（L 小端）

0x57000077（B 大端）

R/W字节

BCD分寄存器

未定义

寄存器位信息：

BCDMIN	位	描述	初始状态
保留	[7]	-	-
MINDATA	[6:4]	分BCD值 0至5	-
MINDATA	[3:0]	0至9	-

2.4.3 BCD时寄存器

寄存器

地址

R/W

描述

复位值

BCDHOUR

0x57000078（L 小端）

0x5700007B（B 大端）

R/W字节

BCD时寄存器

未定义

寄存器位信息：

BCDHOUR	位	描述	初始状态
保留	[7:6]	-	-
HOURDATA	[5:4]	时BCD值 0至2	-
HOURDATA	[3:0]	0至9	-

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日期	姓名	金额
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2023-09-11	*朝科	88
2023-09-21	*号	5
2023-09-16	*真	60
2023-10-26	*通	9.9
2023-11-04	*慎	0.66
2023-11-24	*恩	0.01
2023-12-30	I*B	1
2024-01-28	*兴	20
2024-02-01	QYing	20
2024-02-11	*督	6
2024-02-18	一*x	1
2024-02-20	c*l	18.88
2024-01-01	*I	5
2024-04-08	*程	150
2024-04-18	*超	20
2024-04-26	.*V	30
2024-05-08	D*W	5
2024-05-29	*辉	20
2024-05-30	*雄	10
2024-06-08	*:	10
2024-06-23	小狮子	666
2024-06-28	*s	6.66
2024-06-29	*炼	1
2024-06-30	*!	1
2024-07-08	*方	20
2024-07-18	A*1	6.66
2024-07-31	*北	12
2024-08-13	*基	1
2024-08-23	n*s	2
2024-09-02	*源	50
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2024-09-09	*波	1
2024-09-10	*口	1
2024-09-10	*波	1
2024-09-12	*波	10
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2024-09-30	岁	10
2024-10-02	M*i	1
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2024-11-29	C*n	2.88