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 0struct 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
#endifrtc_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;
}