SynergyS7G2RTC时钟模块的使用

RTC功能描述

RTC时钟模块是Synergy芯片的一个时间外设，主要用于日期时间的存储和控制，有别于一般MCU中的Timer，RTC时钟有两种计时模式，日期模式和二进制计时模式，其中日期模式的时间可以表示为“年月日时分秒”格式，日期记录范围为2000年到2099年，可以自动完成闰年调整，对于二进制模式，RTC使用32bit计数器完成秒的计数，可以用于其他历法的日期计算。RTC的使用一般是通过HAL驱动来访问和控制。典型的RTC应用一般是三个方面（1）用于系统计时，（2）产生周期型时间中断来定时做某件事情，（3）注册定时闹铃，在时间到来的时候完成某些工作

RTC常见的操作包括设置时间、设置定时闹铃、配置周期性中断以及启动或停止操作；

RTC还有时钟错误纠正功能和CLOCK输出功能，能够对外输出1Hz或64Hz信号。

RTC的时钟源

RTC模块可以使用两个主时钟源，片上时钟源LOCO和外部时钟源XCIN，如果使用片上时钟源，可以做到低功耗，但是时钟精度稍差，如果使用外部时钟源，计时精度将得到很大的提高，但是相应的会增加成本。

RTC的中断类型

RTC模块可以使用四种不同的中断类型

1.         在年、月、日、周、小时、分钟或秒的任意组合中产生的定时中断RTC_ALM。

2.         可以设置每2s, 1s, 1/2s, 1/4s, 1/8s, 1/16s, 1/32s, 1/64s, 1/128s或1/256s产生的周期性中断RTC_PRD。

3.         当64HZ计数器向秒计数器进位时的或者64Hz计数器发生改变同时R64CNT计数器被读取时会发生中断RTC_CUP。

4.         当从休眠模式（Software Standby）或者深度休眠模式（Deep Software Standby）恢复时会导致一次RTC_ALM和RTC_PRD。

RTC结构图

RTC的结构图如下图所示：

外部时钟源XCIN或者内部时钟源LOCO经过时RCR4时钟控制寄存器和RADJ钟调整寄存器的共同设置下，产生128Hz的信号进入时间计数器TimerCounter模块的R64CNT计数器，R64CNT计数器是一个8位计数器，但是最高位保留，因此计数的最大值为128，此计数器为只读计数器，每秒产生一次溢出，其溢出信号发送到秒计数器RSECCNT作为秒时钟输入。秒计数器RSECCNT的溢出会作为分计数器RMINCNT的输入，时计数器RHRCNT，日计数器RDAYCNT和月计数器RMONCNT以及年计数器RYRCNT之间也是这样的进位关系。对于周计数器RWKCNT直接使用了时计数器的值完成星期计数。闹铃功能模块（Alarm function）存储了闹铃时间，通过时间比较电路对存储在闹铃中的时间和当前时间做比较，当时间到时会产生RTC_ALM中断。

时间捕获功能模块（Time capture control unit）可以将时间捕获并存储在RSECCPn（秒捕获）RMINCPn（分捕获）RHRCPn（时捕获）RDAYCPn（日捕获）RMONCPn（月捕获）寄存器中，其中n的值可以取0-2，也就是说可以捕获3个时间。

在日历模式下，R64CNT后面的计数器存储的数据都是对应时间的BCD码，对于二进制计数模式，BCNT0-BCNT3四个8位计数器组成32位计数器，对R64CNT输出的秒信号进行计数。

RTC控制寄存器

RTC有4个控制寄存器RCR1，RCR2，RCR3，RCR4和一个时间调整寄存器RADJ，用于设置工作模式和时间调整，3个控制寄存器RTCCR0，RTCCR1和RTCCR2用于控制时间捕获，具体的控制功能详见芯片用户手册。

RTC的使用

通过SSP可以很容易的完成对RTC的设置与使用。在SSP中提供了RTC的驱动程序，主要的API函数有:

函数名称	函数功能与调用例子
.open	打开时钟，g_rtc0.p_api->open(g_rtc0.p_ctrl, g_rtc0.p_cfg);
.close	关闭时钟，g_rtc0.p_api->close(g_rtc0.p_ctrl);
.calendarTimeSet	设置日历时间g_rtc0.p_api->calendarTimeSet(g_rtc0.p_ctrl, &start_time_struct_in, true);Set the calendar time.
.calendarTimeGet	读日历时间g_rtc0.p_api->calendarTimeGet(g_rtc0.p_ctrl, &current_time_struct_out);
.calendarAlarmSet	设置闹铃时间g_rtc0.p_api->calendarAlarmSet(g_rtc0.p_ctrl, &in_alarm_time_struct_in, true);
.calendarAlarmGet	对闹铃时间g_rtc0.p_api->calendarAlarmGet(g_rtc0.p_ctrl, &get_alarm_time_struct_out);
.calendarCounterStart	日历时间开始计数g_rtc0.p_api->calendarCounterStart(g_rtc0.p_ctrl);
.calendarCounterStop	停止日历计数器g_rtc0.p_api->calendarCounterStop(g_rtc0.p_ctrl);
.irqEnable	使能闹铃中断g_rtc0.p_api->irqEnable(g_rtc0.p_ctrl, rtc_event);
.irqDisable	停止闹铃中断g_rtc0.p_api->irqDisable(g_rtc0.p_ctrl, rtc_event);
.periodicIrqRateSet	周期中断设置g_rtc0.p_api->periodicIrqRateSet(g_rtc0.p_ctrl, Rate);
.infoGet	获取当前RTC的配置信息g_rtc0.p_api->infoGet(g_rtc0.p_ctrl, &clk_src);
.versionGet	获取API版本g_rtc0.p_api->versionGet(&version);

RTC使用实例：

1.       打开开发软件e2studio，新建Synergy C工程，选择芯片和用户板；

2.       在synergy Configurtion中配置HAL/Common线程，加入r_rtc部件驱动，具体位置位于Driver->Timers->RTC Drivr on r_rtc，设置Name属性为g_rtc0，设置Period Interrupt Priority和Carry Interrupt Priority优先级为Priority3；

3.       检查RTC时钟源是不是LOCO；

4.       定义中断回调函数Callback的函数名rtc_callback;

5.       点击Generate Project Content生产代码，检查src/synergy_gen目录中的hal_data.h中有没有回调rtc_callback的声明，在以后代码中要代码实现此函数，用于响应中断事件；

6.       编写RTC初始化函数，如果只是需要完成一些周期性工作，只需要完成一下几步即可：

1)         首先调用g_rtc0.p_api->open(g_rtc0.p_ctrl, g_rtc0.p_cfg)打开RTC，

2)         然后使用g_rtc0.p_api->periodicIrqRateSet(g_rtc0.p_ctrl, PERIODIC_RATE)设置RTC周期中断发生频率，

3)         接下来调用g_rtc0.p_api->irqEnable(g_rtc0.p_ctrl, IRQ_EVENT)使能中断，

4)         最后调用g_rtc0.p_api->calendarCounterStart(g_rtc0.p_ctrl)就可以完成RTC初始化了。

7.       还要编写中断响应函数void rtc_callback(rtc_callback_args_t * p_args)，

void rtc_ callback(rtc_callback_args_t * p_args)
{
    bsp_leds_t leds;
    R_BSP_LedsGet(&leds);
    static ioport_level_t level_1_sec  = IOPORT_LEVEL_LOW; //LED状态灯，用于1秒闪烁
    static ioport_level_t level_2_sec  = IOPORT_LEVEL_LOW; //LED状态灯，用于2秒闪烁
    static uint8_t seconds = 0;
    if(p_args->event == RTC_EVENT_PERIODIC_IRQ )

    {
         if(level_1_sec == IOPORT_LEVEL_LOW)
        {
             level_1_sec = IOPORT_LEVEL_HIGH;
        }
        else
        {
            level_1_sec = IOPORT_LEVEL_LOW;
        }
        g_ioport.p_api->pinWrite(leds.p_leds[0], level_1_sec);//更新LED1状态
        seconds++;
        if(seconds==2)
        {
            if(level_2_sec == IOPORT_LEVEL_HIGH)
            {
              level_2_sec = IOPORT_LEVEL_LOW;
            }
            else
            {
              level_2_sec = IOPORT_LEVEL_HIGH;
            }
            g_ioport.p_api->pinWrite(leds.p_leds[1], level_2_sec); //更新LED2状态
            seconds = 0;
        }
   }
}

8.       编译程序，下载并运行，可以看到LED1一秒闪烁一次，LED2两秒闪烁一次.