基于S3C2410的RTC模塊應(yīng)用設(shè)計(jì)

本文在介紹s3c2410的基礎(chǔ)上，對rtc內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作機(jī)理進(jìn)行了分析，最后給出了專用于rtc功能的應(yīng)用開發(fā)。

硬件結(jié)構(gòu)

s3c2410處理器簡介

s3c2410是三星公司推出的16/32位risc微處理器，它是為應(yīng)用于小型掌上設(shè)備和高性價(jià)比、低功耗、高性能的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用而提供的微控制解決方案。s3c2410使用了arm920t內(nèi)核。

硬件架構(gòu)

rtc模塊能夠在系統(tǒng)斷電的情況下由后備電池供電繼續(xù)工作，它能將8位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為bcd碼的格式傳送給cpu，這些數(shù)據(jù)包括秒、分、時(shí)、日期、星期、月、年。rtc模塊需要一個(gè)外部晶振提供32.768khz的頻率才能工作，它也能完成報(bào)警功能。

s3c2410內(nèi)部rtc模塊框圖如圖1所示。xtlrtc與xtortc是連接外部晶振的兩個(gè)引腳，它們連接32.76khz的晶振，為rbtc內(nèi)部提供頻率輸入。215時(shí)鐘分頻器負(fù)責(zé)對從晶振外部輸入的信號(hào)進(jìn)行分頻，分頻精度為215。時(shí)鐘滴答發(fā)生器可以產(chǎn)生時(shí)鐘滴答。他可以引起中斷，它由一個(gè)叫做ticnt的寄存器進(jìn)行設(shè)置，寄存器中有一位中斷使能位和計(jì)數(shù)數(shù)值n（n可取1－127），時(shí)鐘滴答的周期按照下式計(jì)算：

周期＝（n＋1）/128秒 （1）

閏年發(fā)生器按照從日期、月、年得來的bcd數(shù)據(jù)決定一個(gè)月的最后一天是28、29、30還是31號(hào)（也就是計(jì)算是否是閏年）。報(bào)警發(fā)生器可以根據(jù)具體的時(shí)間決定是否報(bào)警，控制寄存器控制讀/寫bcd寄存器的使能、時(shí)鐘復(fù)位、時(shí)鐘選擇等，重置寄存器可以選擇“秒”對“分”進(jìn)位的邊界，提供三個(gè)可選邊界：30、40或者50秒。

rtc最重要的功能就是顯示時(shí)間。在掉電模式下，rtc依然能夠正常工作，此時(shí)，rtc模塊通過外部的電池工作。電池一般選用能夠提供1.8v電壓的銀芯電池，電池與專用于rtc電源的引腳rtcvdd連接，rtc時(shí)間顯示功能是通過讀/寫寄存器實(shí)現(xiàn)的，要顯示秒、分、時(shí)、日期、月、年，cpu必須讀取存于bcdsec，bcdmin，bcdhour，bcdday，bcddate，bcdmon與bcdyear寄存器中的值，時(shí)間的設(shè)置也是通過以上的寄存器實(shí)現(xiàn)的，即以上寄存器是可讀可寫的。

程序設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)基于s3c2410嵌入式開發(fā)平臺(tái)，并結(jié)合pc的超級終端完成rtc模塊的初始化、時(shí)間顯示（顯示于超級終端）、時(shí)間設(shè)置、重置測試、報(bào)警測試、時(shí)鐘滴答測試等功能。其程序開發(fā)流程如圖2所示，為了完成以上功能，需要前期的一些初始化工作。

硬件初始化

rtc模塊不是孤立的，他是s3c2410的一個(gè)內(nèi)部模塊，要對其編程，必須完成對基于s3c2410的嵌入式系統(tǒng)的初始化。初始化工作包括對s3c2410和串口的初始化以及一些輔助函數(shù)的實(shí)現(xiàn)。

s3c2410的初始化工作包括程序入口點(diǎn)定義、中斷矢量的確定、堆棧的初始化、電源管理（包括掉電與重啟處理）、s3c2410各模塊的寄存器地址定義及其初始化，以上初始化工作與硬件緊密相關(guān)，采用32位的arm/thumb指令集進(jìn)行編程。

本設(shè)計(jì)使用pc機(jī)的超級終端作為人機(jī)接口，完成rtc模塊的調(diào)試、時(shí)間顯示及命令選擇。因此，在rtc模塊功能設(shè)計(jì)之前要完成對串行口的初始化。串口的初始化由設(shè)置pclk（cpu系統(tǒng)時(shí)鐘）、波特率設(shè)置、控制寄存器設(shè)置等幾部分完成，這部分程序與硬件相關(guān)性不是特別緊密，可以用嵌入式c語言完成，在進(jìn)行人機(jī)接口交互時(shí)，需要從超級終端輸入/輸出一些信息。

功能設(shè)計(jì)

完成初始化工作之后，進(jìn)行rtc模塊的功能應(yīng)用開發(fā)。功能應(yīng)用按照自頂向下的程序設(shè)計(jì)思路，可以分為不同的功能模塊來分別實(shí)現(xiàn)，這些功能模塊由具體的函數(shù)實(shí)現(xiàn)，在編寫main()函數(shù)時(shí)，可以按照完成功能的不同，分別調(diào)用不同的子函數(shù)，下面介紹各功能模塊子函數(shù)的實(shí)現(xiàn)。

· rtc模塊初始化由函數(shù)rtc_init()實(shí)現(xiàn)。函數(shù)主要實(shí)現(xiàn)bcd數(shù)據(jù)的初始化，當(dāng)其他函數(shù)讀取初始化時(shí)間時(shí)，可以調(diào)用此函數(shù)。

· 時(shí)間設(shè)置功能由函數(shù)rtc_timeset()實(shí)現(xiàn)。該函數(shù)調(diào)用uart_getintnum()函數(shù)從超級終端讀入整形數(shù)字，由用戶完成對當(dāng)前時(shí)間的修改。

· 重置測試功能由函數(shù)rndrst_rtc()實(shí)現(xiàn)。該函數(shù)通過對rtc_timeset()的調(diào)用完成用戶的當(dāng)前時(shí)間設(shè)置，然后通過修改rtcrst寄存器，實(shí)現(xiàn)重置邊界的修改，繼而通過對uart_printf()函數(shù)的調(diào)用，輸出時(shí)間顯示。用戶可以觀察重置后的時(shí)間，以測試重置功能。

· 報(bào)警測試功能由函數(shù)test_rtc_alarm()實(shí)現(xiàn)，該函數(shù)完成rtc初始化，清楚rtc模塊的中斷屏蔽位，產(chǎn)生報(bào)警，然后設(shè)置中斷屏蔽位，關(guān)閉中斷。

· 時(shí)鐘滴答測試功能函數(shù)test_rtc_tick()實(shí)現(xiàn)，通過寄存器rticnt設(shè)置時(shí)鐘滴答周期，通過調(diào)用uart_printf()輸出時(shí)鐘滴答具體值。

· 報(bào)警中斷開與時(shí)鐘滴答中斷開完成相應(yīng)中斷狀態(tài)和中斷掛起位開中斷的功能，相應(yīng)的功能可以查看s3c2410的中斷模塊。

· 顯示時(shí)間功能由函數(shù)display_rtc()完成。

結(jié)語

本文給出了rtc模塊的基本功能設(shè)計(jì)，還可以進(jìn)一步開發(fā)如時(shí)鐘界面等，以完善其功能，適應(yīng)多種嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的要求。