用S3C2440的实时时钟学习RTC知识【带程序】


原标题:用S3C2440的实时时钟学习RTC知识【带程序】
在 ARM 开发中,S3C2440(基于 ARM920T 内核)的 实时时钟(RTC, Real-Time Clock) 是一个独立的硬件模块,用于提供精确的时间和日期信息,即使在系统断电后仍能通过备用电池保持运行。以下是学习 S3C2440 RTC 的详细指南,包括硬件原理、寄存器配置和示例程序。
一、S3C2440 RTC 模块概述
1. 功能特点
独立电源:通过
VBAT
引脚连接备用电池(如 CR2032),主电源断电后 RTC 仍可运行。时间记录:支持年、月、日、时、分、秒、星期(BCD 码格式)。
闹钟功能:可设置闹钟时间并触发中断。
Tick 计数:支持每秒一次的 Tick 中断(用于周期性任务)。
数据格式:时间数据以 BCD 码 存储(如
0x15
表示十进制 15)。
2. 关键寄存器
RTC 模块的寄存器位于 0x57000000~0x57000043,主要寄存器如下:
寄存器 | 偏移地址 | 功能 |
---|---|---|
RTCCON | 0x40 | RTC 控制寄存器(启用/禁用 RTC) |
TICNT | 0x44 | Tick 计数控制(周期性中断) |
RTCALM | 0x50 | 闹钟控制寄存器 |
ALMSEC | 0x54 | 闹钟秒设置 |
ALMMIN | 0x58 | 闹钟分钟设置 |
ALMHOUR | 0x5C | 闹钟小时设置 |
ALMDATE | 0x60 | 闹钟日期设置 |
ALMMON | 0x64 | 闹钟月份设置 |
ALMYEAR | 0x68 | 闹钟年份设置 |
BCDSEC | 0x70 | 当前秒(BCD 码) |
BCDMIN | 0x74 | 当前分钟(BCD 码) |
BCDHOUR | 0x78 | 当前小时(BCD 码) |
BCDDATE | 0x7C | 当前日期(BCD 码) |
BCDDAY | 0x80 | 当前星期(BCD 码) |
BCDMON | 0x84 | 当前月份(BCD 码) |
BCDYEAR | 0x88 | 当前年份(BCD 码) |
二、RTC 初始化与时间读写程序
1. 硬件连接
确保
VBAT
引脚连接备用电池(如 CR2032)。通过
RTCCON
寄存器启用 RTC 模块。
2. 示例程序
以下代码演示如何初始化 RTC、设置时间、读取时间,并实现闹钟功能(基于裸机编程)。
头文件 rtc.h
#ifndef __RTC_H__ #define __RTC_H__ #include "s3c2440.h" // RTC 寄存器定义 #define RTCCON (*(volatile unsigned int *)0x57000040) #define TICNT (*(volatile unsigned int *)0x57000044) #define RTCALM (*(volatile unsigned int *)0x57000050) #define BCDSEC (*(volatile unsigned int *)0x57000070) #define BCDMIN (*(volatile unsigned int *)0x57000074) #define BCDHOUR (*(volatile unsigned int *)0x57000078) #define BCDDATE (*(volatile unsigned int *)0x5700007C) #define BCDDAY (*(volatile unsigned int *)0x57000080) #define BCDMON (*(volatile unsigned int *)0x57000084) #define BCDYEAR (*(volatile unsigned int *)0x57000088) // 函数声明 void RTC_Init(void); void RTC_SetTime(int year, int mon, int day, int hour, int min, int sec); void RTC_GetTime(int *year, int *mon, int *day, int *hour, int *min, int *sec); void RTC_SetAlarm(int hour, int min, int sec); #endif
源文件 rtc.c
#include "rtc.h" // BCD 码转换函数 static unsigned char DecToBcd(unsigned char dec) { return ((dec / 10) << 4) | (dec % 10); } static unsigned char BcdToDec(unsigned char bcd) { return ((bcd >> 4) * 10) + (bcd & 0xF); } // 初始化 RTC void RTC_Init(void) { // 启用 RTC(RTCCON 寄存器第 0 位设为 1) RTCCON |= (1 << 0); } // 设置时间(BCD 码格式) void RTC_SetTime(int year, int mon, int day, int hour, int min, int sec) { // 禁用 RTC 写入保护(RTCCON 第 1 位设为 1) RTCCON |= (1 << 1); // 设置时间寄存器(转换为 BCD 码) BCDYEAR = DecToBcd(year % 100); // 年份取后两位(如 2023 → 23) BCDMON = DecToBcd(mon); BCDDATE = DecToBcd(day); BCDHOUR = DecToBcd(hour); BCDMIN = DecToBcd(min); BCDSEC = DecToBcd(sec); // 重新启用写入保护 RTCCON &= ~(1 << 1); } // 读取时间(十进制格式) void RTC_GetTime(int *year, int *mon, int *day, int *hour, int *min, int *sec) { *year = BcdToDec(BCDYEAR) + 2000; // 转换为完整年份(如 23 → 2023) *mon = BcdToDec(BCDMON); *day = BcdToDec(BCDDATE); *hour = BcdToDec(BCDHOUR); *min = BcdToDec(BCDMIN); *sec = BcdToDec(BCDSEC); } // 设置闹钟(示例:每天固定时间触发) void RTC_SetAlarm(int hour, int min, int sec) { // 禁用闹钟写入保护 RTCCON |= (1 << 1); // 设置闹钟时间(BCD 码) ALMHOUR = DecToBcd(hour); ALMMIN = DecToBcd(min); ALMSEC = DecToBcd(sec); // 配置闹钟控制寄存器(启用闹钟中断) RTCALM = (1 << 6) | (1 << 5) | (1 << 4); // 使能小时、分钟、秒匹配中断 // 重新启用写入保护 RTCCON &= ~(1 << 1); }
主程序 main.c
#include "rtc.h" #include "uart.h" // 假设有串口打印函数 int main() { UART0_Init(); // 初始化串口(用于调试输出) RTC_Init(); // 初始化 RTC // 设置初始时间:2023年10月1日 12:00:00 RTC_SetTime(2023, 10, 1, 12, 0, 0); // 设置闹钟:每天 12:00:05 触发 RTC_SetAlarm(12, 0, 5); while (1) { int year, mon, day, hour, min, sec; RTC_GetTime(&year, &mon, &day, &hour, &min, &sec); // 通过串口打印当前时间 UART0_Printf("Time: %d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d ", year, mon, day, hour, min, sec); // 延时 1 秒(简单实现) for (int i = 0; i < 1000000; i++); } return 0; }
三、关键注意事项
BCD 码转换:
S3C2440 的 RTC 时间寄存器使用 BCD 码,读写时需转换(如0x15
表示十进制 15)。写入保护:
修改 RTC 时间或闹钟前,需通过RTCCON
寄存器的第 1 位禁用写入保护,操作完成后重新启用。备用电池:
确保VBAT
引脚连接电池,否则断电后 RTC 时间会丢失。中断处理:
若需使用闹钟或 Tick 中断,需配置中断服务程序(ISR)并清除中断标志位(RTCALM
寄存器的第 6 位)。
四、扩展功能
Tick 中断:
通过TICNT
寄存器配置每秒中断,用于周期性任务(如按键扫描)。夏令时支持:
通过RTCCON
寄存器的第 2 位启用夏令时调整。低功耗模式:
在睡眠模式下,RTC 可继续运行并唤醒 CPU。
五、总结
S3C2440 RTC 是一个独立的硬件模块,适合需要精确时间记录的嵌入式系统。
关键操作:初始化、BCD 码转换、时间读写、闹钟配置。
调试建议:通过串口打印时间信息,验证 RTC 运行是否正常。
通过以上程序和说明,您可以快速掌握 S3C2440 RTC 的使用方法,并进一步扩展功能(如中断处理、低功耗设计)。
责任编辑:David
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