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RA-Eco-RA4M2之RTC电子钟

news 2025/10/24 12:06:50

1.简介

RTC，英文全称：Real-time clock，中文名称：实时时钟，是指可以像时钟一様输出实际时间的电子设备，一般会是集成电路，因此也称为时钟芯片。实时时钟芯片是日常生活中应用最为广泛的消费类电子产品之一。它为人们提供精确的实时时间,或者为电子系统提供精确的时间基准,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。

RTC能够持续记录当前的时间，包括年、月、日、时、分、秒等，甚至可能包括星期几和时区信息（尽管时区信息通常需要用户手动设置）。通常配备电池供电系统，以提供电源备份功能。这样，即使主电源关闭，RTC也能继续运行并维护时间信息。

由于RTC通常与电池供电相关联，它被设计为具有低功耗特性，以延长电池寿命。通常提供与主机设备通信的接口，如I2C或SPI。这些接口允许主机设备读取和设置RTC的时间信息，以及执行其他相关操作。通常具有抗干扰和稳定性能，以确保其在各种环境条件下都能正常运行，并保持时间的准确性。

当前RA-Eco-RA4M2本身自带RTC外设功能，有两种计数模式，日历计数模式和二进制计数模式，通过切换寄存器设置使用。对于日历计数模式，RTC具有从2000年到2099年的100年日历，并自动调整闰年的日期。对于二进制计数模式，RTC计数秒，并保留信息作为串行值。二进制计数模式可用于公历(西历) 以外的日历。

子时钟振荡器或LOCO可以选择作为时间计数器的计数源。RTC使用128Hz的时钟，通过将计数源除以预分频器的值获得：年、月、日、星期、上午/下午。(12/24 小时模式)、时、分、秒或32位二进制按1/128秒计数。

2.RTC特性

• 计数模式：日历计数模式和二进制计数模式。

• 时钟源：子时钟或LOCO。

• 日历计数模式：年、月、日、星期、小时、分钟、秒计数。

• 二进制计数模式：32位计二进制计数。

• 闹钟中断：在日历计数模式下，可以与年、月、日、星期、小时、分钟和秒进行比较。在二进制计数模式下则与32位2进制计数器进行对比。

• 周期性中断：可以选择2秒、1秒、1/2秒、1/4秒、1/8 秒、1/16 秒、1/32 秒、1/64 秒、1/128秒或1/256秒作为中断周期。

• 进位中断：当从64HZ计数器到二进制计数器的进位时和当改变64Hz计数器和R64同时读取CNT寄存器时进行中断。

• 输入捕获：当检测到捕获时间输入引脚的电平发生跳变时（上升沿或者下降沿时），可以进行输入捕获。该输入捕获可以用日历计数或者二进制计数。电平跳变时可以产生中断。与GPT 相同的是，该输入捕获也能使用噪声滤波器。

• 事件关联：周期性输出事件。

• TrustZone 过滤器：可以设置安全属性。

3 RTC配置

1.打开工程配置文件，启动RTC功能。
在这里插入图片描述
2.创建模块，选择RTC功能。

3.配置RTC属性信息

3.生成代码。

4.初始化RTC模块

1.设置初始时间

/********** 日期宏定义 **********/
#define RTC_YEAR_SET 2025 //年
#define RTC_MON_SET 5 //月
#define RTC_MDAY_SET 8 //日
/* 通过蔡勒公式计算星期，1~6 代表周一到周六，0 代表周日 */
#define RTC_WDAY_SET (RTC_YEAR_SET-2000 \+ ((RTC_YEAR_SET-2000)/4) \- 35 + (26*(RTC_MON_SET+1))/10 \+ RTC_MDAY_SET -1 )%7
/********** 时间宏定义 **********/
#define RTC_HOUR_SET 0 //时
#define RTC_SEC_SET 0 //秒
#define RTC_MIN_SET 0 //分

2.初始化RTC模块

#include "rtc.h"
#include "../oled/oled.h"
void RTC_Init(void)
{//初始化时设定的时间rtc_time_t set_time ={ .tm_sec = RTC_SEC_SET, //秒.tm_min = RTC_MIN_SET, //分.tm_hour = RTC_HOUR_SET, //小时.tm_mday = RTC_MDAY_SET, //日（一个月中）.tm_wday = RTC_WDAY_SET, //星期.tm_mon = RTC_MON_SET - 1, //月份，0~11 代表 11~12 月.tm_year = RTC_YEAR_SET-1900, //年份（如今年是 2008，则这里输入 2008-1900=108）};/* 打开 RTC 模块 */R_RTC_Open (g_rtc0.p_ctrl, g_rtc0.p_cfg);/* 时钟源设置，如果在 FSP Configuration 设置"Set Source Clock in Open" 为"enabled"，那这一步可以被跳过 */R_RTC_ClockSourceSet (g_rtc0.p_ctrl);/* 若 RTC 时钟已经使用纽扣电池工作了一段时间，则可以使用这个函数获取当前日历并设置当前时间 *///R_RTC_CalendarTimeGet(g_rtc0.p_ctrl,&set_time);/* 这个函数至少调用一次以启动 RTC*/R_RTC_CalendarTimeSet (g_rtc0.p_ctrl, &set_time); //设置当前时间/* 设置周期中断的周期为 1 秒 */R_RTC_PeriodicIrqRateSet (g_rtc0.p_ctrl, RTC_PERIODIC_IRQ_SELECT_1_SECOND);
}

3.完善rtc回调函数

void rtc_callback(rtc_callback_args_t *p_args)
{char buffer[50];static rtc_time_t get_time;static uint8_t flag=0;switch (p_args->event){//周期中断case RTC_EVENT_PERIODIC_IRQ:/* 获取当前时间 */R_RTC_CalendarTimeGet (g_rtc0.p_ctrl, &get_time);/* 打印当前时间 */printf ("%04d/%02d/%02d  %02d:%02d:%02d  week %d\r\n", get_time.tm_year + 1900,get_time.tm_mon + 1,get_time.tm_mday,get_time.tm_hour,get_time.tm_min,get_time.tm_sec,get_time.tm_wday);flag=!flag;snprintf(buffer,sizeof(buffer),"%02d:%02d",get_time.tm_hour,get_time.tm_min);OLED_DisplayStr(44,2,8,16,buffer);if(flag==0){OLED_DisplayStr(44+16,2,8,16," ");}snprintf(buffer,sizeof(buffer),"%02d/%02d week %d",get_time.tm_mon+1,get_time.tm_mday,get_time.tm_wday);OLED_DisplayStr(20,4,8,16,buffer);break;default:break;}
}

5.RTC模块测试

void hal_entry(void)
{/* TODO: add your own code here *///使能IO端口R_IOPORT_Open(&g_ioport_ctrl,g_ioport.p_cfg);USART9_Init();Timer0_Init();OLED_Init();RTC_Init();//初始化RTC//R_GPT_Start(&g_timer0_ctrl);printf("USART9 INIT OK\r\n");OLED_DisplayStr(28,0,8,16,"RA4M2 RTC");uint16_t time=0;uint8_t stat=0;while(1){if(usart9_rx_flag){usart9_rx_buf[usart9_cnt]='\0';printf("rx=%s\n",usart9_rx_buf);//[2025/05/08 16:00:44]rx=*20250508160044if(usart9_rx_buf[0]=='*' && usart9_cnt==15)//RTC时间校准{rtc_time_t set_time;set_time.tm_year=(usart9_rx_buf[1]-'0')*1000+(usart9_rx_buf[2]-'0')*100+(usart9_rx_buf[3]-'0')*10+(usart9_rx_buf[4]-'0')*1 -1900;set_time.tm_mon=(usart9_rx_buf[5]-'0')*10+(usart9_rx_buf[6]-'0')*1 - 1;set_time.tm_mday=(usart9_rx_buf[7]-'0')*10+(usart9_rx_buf[8]-'0')*1;set_time.tm_wday=(set_time.tm_year-100 + ((set_time.tm_year-100)/4) - 35 + (26*(set_time.tm_mon+2))/10 + set_time.tm_mday -1 )%7;printf("mon:%d week %d\n",set_time.tm_mon,set_time.tm_wday);set_time.tm_hour=(usart9_rx_buf[9]-'0')*10+(usart9_rx_buf[10]-'0')*1;set_time.tm_min=(usart9_rx_buf[11]-'0')*10+(usart9_rx_buf[12]-'0')*1;set_time.tm_sec=(usart9_rx_buf[13]-'0')*10+(usart9_rx_buf[14]-'0')*1;printf("set time\r\n");R_RTC_CalendarTimeSet (g_rtc0.p_ctrl, &set_time); //设置当前时间}usart9_cnt=0;usart9_rx_flag=0;}time++;R_BSP_SoftwareDelay(1,BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);if(time>=500){time=0;stat=!stat;LED1(stat);}}
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD/* Enter non-secure code */R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}