RTC 介绍

   地奇星的 RTC 外设本质是掉电后仍能运行的定时器，其独特之处在于掉电运行特性：主电源 VDD 断开时，需通过 VBAT 引脚接纽扣电池供电以维持日历计数器计时（VDD 有效时由 VDD 供电，两者均掉电则计时丢失），且 VBAT 供电时仅日历计数功能可用；对于日历计数模式，RTC有一个从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计数秒数并将信息保留为串行值。二进制count模式可用于公历（西方）日历以外的日历。其计数源可选择子时钟振荡器或 LOCO，使用 128Hz 时钟（由计数源除以预分频器获得），能实现年、月、日等时间单位或 32 位二进制 1/128 秒精度的计数。

RTC 说明

类别	子项	详细说明
计数模式	日历计数模式	年、月、日、星期、时、分、秒计数，BCD显示；12/24小时模式切换；30秒调整功能；自动调整闰年
	二进制计数模式	32位二进制秒计数，保留信息为串行值；适用于非公历
计数源	-	子时钟（XCIN）或LOCO
时钟和日历功能	共享功能	支持启动/停止；亚秒位以二进制单位显示（1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、16Hz、32Hz、64Hz）；时钟误差校正；1Hz/64Hz时钟输出
中断	闹钟中断（RTC_ALM）	日历计数模式：可选择与年、月、日、星期、时、分、秒比较触发；二进制计数模式：32位二进制计数器任意位比较触发
	周期中断（RTC_PRD）	可选中断周期：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、1/256秒
	进位中断（RTC_CUP）	64Hz计数器向秒计数器进位时触发；64Hz计数器变化且R64CNT寄存器被读时触发（仅32-KHz计数模式）
	唤醒功能	可通过闹钟中断或周期中断从软件待机/深度软件待机模式返回
时间捕获功能	-	检测时间捕获事件输入引脚边沿时捕获时间；日历模式捕获月、日、时、分、秒，二进制模式捕获32位二进制计数器值；支持中断（与IRQ共享引脚）
事件链接功能	周期事件输出（RTC_PRD）	-
TrustZone过滤器	安全属性	可设置安全属性

RTC 系统框图

  注：在日历计数模式下，闹钟寄存器的比较值使用 BCD 码。

RTC I/O pins

引脚名称	I/O 类型	描述信息
XCIN	Input	连接32.768kHz晶体（与XCOUT配合使用）
XCOUT	Output	连接32.768kHz晶体（与XCIN配合使用）
RTCOUT	Output	用于输出1Hz或64Hz波形，在深度软件待机模式下不工作
RTCICn（n=0,1）	Input	时间捕获事件输入引脚（n表示引脚序号，支持2个独立通道）

  注：XCIN 与 XCOUT 只能用于RTC的时钟输入无其他功能。

RTC

注：工程是 uart 的工程基础上进行开发的。

  配置引脚 在 FSP Configuration -> Pins -> Peripherals -> Timers:RTC -> RTC 接下来我们需要配置 Operation Mode 选择 Custom ，如下图所示：

  接下来在 FSP Configuration -> Stacks ->New Stack -> Timers -> Realtime(r_rtc) ，如下图所示：

  接下来我们选择 g_rtc0 模块，然后点击属性，然后放大，需要修改的内容如下图所示：

注：

• Clock Source
  • Sub-Clock：子时钟系统
  • LOCO：内部低速时钟
• Frequency Comparision Value (LOCO):当选择LOCO时，RFRL是一个用于控制预分频器的寄存器。当LOCO频率为32.768 kHz时，RFRL寄存器应设置为0x00FF。也是就是32768/256=128HZ。
• Automatic Adjustment Mode：自动校正模式，用于补偿外部子时钟系统的误差。
• Automatic Adjustment Period：自动校正的时间，可选择 10 秒、1 分钟、NONE。
• Automatic Type（Plus-Minus）：补偿时间校准是增加、减小、NONE。
• Error Adjustment Value：错误自定义整数补偿。
• Callback：中断回调函数。
• Alarm Interrupt Priority ：闹钟警告优先级
• Period Interrupt Priority：周期计数优先级
• Carry Interrupt Priority：捕获比较优先级

日历程序编写

app.c

#include "Apply\app.h"
#include "rtc\bsp_rtc.h"
#include "uart/bsp_uart.h"

/* 用于获取时间 */
static rtc_time_t Get_Current_Time = {
    .tm_sec = 0,       // 秒
    .tm_min = 0,      // 分
    .tm_hour = 0,     // 小时
    .tm_wday = 0,      // 星期
    .tm_mday = 0,     // 日
    .tm_mon = 0,       // 月
    .tm_year = 0  // 年份
};

void Run(void)
{
    char time_str[33]={0};

    UART0_Init();
    RTC_Init();

     printf("欢迎使用立创·地奇星开发板\r\n");
     printf("接下来开始RTC实验：\r\n");

     while(1)
     {
        /* 判断RTC获取时间函数状态 */
        if (Rtc_GetTime(&Get_Current_Time))
        {
            /* 格式化并输出时间 */
            FormatRtcTime(&Get_Current_Time, time_str, sizeof(time_str));
            printf("当前RTC时间: %s\r\n", time_str);
        }
     }
}

app.h

#ifndef __APP_H
#define __APP_H

#include "hal_data.h"
#include <stdio.h>

void Run(void);

#endif

bsp_rtc.c

#include "bsp_rtc.h"

const char* Convet_tsr[7] = {"一","二","三","四","五","六","天"};

/* 中断标志位 */
bool Rtc_Flag_Interr = false;
static rtc_time_t Get_Current_Time;

/* 初始化时间设置 */
static  rtc_time_t Set_Init_Time = {
    .tm_sec = 40,       // 秒
    .tm_min = 59,      // 分
    .tm_hour = 23,     // 小时
    .tm_wday = 2,      // 星期
    .tm_mday = 15,     // 日
    .tm_mon = 7,       // 月
    .tm_year = 2025 - YEAR_FIXED  // 年份
};

/* RTC初始化函数 */
void RTC_Init(void)
{
    /* 初始化RTC */
    fsp_err_t err = R_RTC_Open(g_rtc0.p_ctrl, g_rtc0.p_cfg);
    if (FSP_SUCCESS != err) {
        printf("错误：RTC初始化中断设置失败\n");
    }

    /* 设置RTC计时 */
        err = R_RTC_CalendarTimeSet(g_rtc0.p_ctrl, &Set_Init_Time);
        if (FSP_SUCCESS != err) {
            printf("错误：RTC计时设置失败\n");
        }

    /* 使能计时中断 */
        err = R_RTC_PeriodicIrqRateSet(g_rtc0.p_ctrl, RTC_PERIODIC_IRQ_SELECT_1_SECOND);
        if (FSP_SUCCESS != err) {
            printf("错误：RTC中断设置失败\n");
        }
}

/* RTC获取时间函数 */
bool Rtc_GetTime(rtc_time_t *Nne_time)
{
    if (Rtc_Flag_Interr)
    {
        /* 复制当前时间 */
        *Nne_time = Get_Current_Time;
        /* 清除中断标志位 */
        Rtc_Flag_Interr = false;
        return true;
    }
    return false;
}
/* RTC中断函数 */
void rtc_callback(rtc_callback_args_t *p_args)
{
    if (p_args->event = RTC_EVENT_PERIODIC_IRQ)
    {
        /* 获取当前时间 */
        fsp_err_t err = R_RTC_CalendarTimeGet(g_rtc0.p_ctrl, &Get_Current_Time);
        if (FSP_SUCCESS != err) {
            printf("错误：获取时间失败\n");
        }

        /* 标记时间更新 */
        Rtc_Flag_Interr = true;
    }
}

/* 格式化RTC时间为字符串 */
void FormatRtcTime(const rtc_time_t *time, char *buffer, size_t size)
{

    int wday = time->tm_wday - 1;
    if (wday < 0 || wday > 7) wday = 0;  // 超出范围时默认取第一个

    if (time && buffer && size > 0) {
        snprintf(buffer, size, "%.4d-%.2d-%.2d %.2d:%.2d:%.2d 星期:%s",
                 time->tm_year + YEAR_FIXED,
                 time->tm_mon,
                 time->tm_mday,
                 time->tm_hour,
                 time->tm_min,
                 time->tm_sec,
                 Convet_tsr[wday]
                 );
    }
}

bsp_rtc.h

#ifndef BSP_RTC_H_
#define BSP_RTC_H_

#include "hal_data.h"
#include "uart/bsp_uart.h"
#include <stdio.h>

/* 定义年份修正常量 */
#define YEAR_FIXED 1900

void RTC_Init(void);
bool Rtc_GetTime(rtc_time_t *Nne_time);
void FormatRtcTime(const rtc_time_t *time, char *buffer, size_t size);

#endif

hal_entry.c

#include "hal_data.h"
#include "Apply\app.h"

FSP_CPP_HEADER
void R_BSP_WarmStart(bsp_warm_start_event_t event);
FSP_CPP_FOOTER

/*******************************************************************************************************************//**
 * main() is generated by the RA Configuration editor and is used to generate threads if an RTOS is used.  This function
 * is called by main() when no RTOS is used.
 **********************************************************************************************************************/
void hal_entry(void)
{
    /* TODO: add your own code here */

    Run();

#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    /* Enter non-secure code */
    R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

实验现象

  实物连接

注：需要供电。

  输出结果

RTC 闹钟

  我们选择 FSP Configuration -> Stacks -> g_rtc0 模块，然后点击属性，然后放大，这里我们只需要使能 RTC 的 Alarm 中断，修改的内容如下图所示：

  设置完成后，按下 Ctrl + S 进行保存，然后点击 Generate Project Content 进行工程生成。如下图所示：

闹钟程序编写

app.c

#include "Apply\app.h"
#include "rtc\bsp_rtc.h"
#include "uart/bsp_uart.h"

/* 用于获取时间 */
static rtc_time_t Get_Current_Time = {
    .tm_sec = 0,       // 秒
    .tm_min = 0,      // 分
    .tm_hour = 0,     // 小时
    .tm_wday = 0,      // 星期
    .tm_mday = 0,     // 日
    .tm_mon = 0,       // 月
    .tm_year = 0  // 年份
};

void Run(void)
{
    char time_str[33]={0};

    UART0_Init();
    RTC_Init();

     printf("欢迎使用立创·地奇星开发板\r\n");
     printf("接下来开始 RTC 闹钟实验：\r\n");

     while(1)
     {
         /* 判断Alarm状态 */
         if (RTC_Alarm_GetTime(&Get_Current_Time))
         {
            /* 格式化并输出时间 */
            FormatRtcTime(&Get_Current_Time, time_str, sizeof(time_str));
            printf("闹钟已触发，当前RTC时间：%s\r\n", time_str);
         }

     }
}

app.h

#ifndef __APP_H
#define __APP_H

#include "hal_data.h"
#include <stdio.h>

void Run(void);

#endif

bsp_rtc.c

#include "bsp_rtc.h"


const char* Convet_tsr[7] = {"一","二","三","四","五","六","天"};

/* 中断标志位 */
bool Rtc_Flag_Interr = false;
static rtc_time_t Get_Current_Time;

bool Rtc_Alarm_Flag = false;
/* 初始化时间设置 */
static  rtc_time_t Set_Init_Time = {
    .tm_sec = 40,       // 秒
    .tm_min = 59,      // 分
    .tm_hour = 23,     // 小时
    .tm_wday = 1,      // 星期
    .tm_mday = 15,     // 日
    .tm_mon = 7,       // 月
    .tm_year = 2025 - YEAR_FIXED  // 年份
};

rtc_alarm_time_t Set_Alarm__Time = {
     .time = {
              .tm_sec = 00,       // 秒
              .tm_min = 00,      // 分
              .tm_hour = 00,     // 小时
              .tm_wday = 3,      // 星期
              .tm_mday = 16,     // 日
              .tm_mon = 7,       // 月
              .tm_year = 2025 - YEAR_FIXED  // 年份
     },
    .year_match = 0,
    .mon_match = 0,
    .mday_match = 0,
    .hour_match = 0,
    .dayofweek_match = 0,
    .min_match = 0,
    .sec_match = 1,
};

/* RTC初始化函数 */
void RTC_Init(void)
{
    /* 初始化RTC */
    fsp_err_t err = R_RTC_Open(g_rtc0.p_ctrl, g_rtc0.p_cfg);
    if (FSP_SUCCESS != err) {
        printf("错误：RTC初始化中断设置失败\n");
    }

    /* 设置RTC计时 */
        err = R_RTC_CalendarTimeSet(g_rtc0.p_ctrl, &Set_Init_Time);
        if (FSP_SUCCESS != err) {
            printf("错误：RTC计时设置失败\n");
        }

    /* 配置RTC闹钟 */
        err = R_RTC_CalendarAlarmSet(g_rtc0.p_ctrl, &Set_Alarm__Time);
        if (FSP_SUCCESS != err) {
                   printf("错误：RTC闹钟设置失败\n");
           }
    /* 使能计时中断 */
        err = R_RTC_PeriodicIrqRateSet(g_rtc0.p_ctrl, RTC_PERIODIC_IRQ_SELECT_1_SECOND);
        if (FSP_SUCCESS != err) {
            printf("错误：RTC中断设置失败\n");
        }
}

/* RTC获取时间函数 */
bool Rtc_GetTime(rtc_time_t *Nne_time)
{
    if (Rtc_Flag_Interr)
    {
        /* 复制当前时间 */
        *Nne_time = Get_Current_Time;
        /* 清除中断标志位 */
        Rtc_Flag_Interr = false;
        return true;
    }
    return false;
}

bool RTC_Alarm_GetTime(rtc_time_t *Nne_time)
{
    if(Rtc_Alarm_Flag)
    {
        /* 复制当前时间 */
        *Nne_time = Get_Current_Time;
        /* 清除中断标志位 */
        Rtc_Alarm_Flag = false;
        return true;
    }
    return false;
}

/* RTC中断函数 */
void rtc_callback(rtc_callback_args_t *p_args)
{
    switch(p_args->event)
    {

        case RTC_EVENT_ALARM_IRQ:
            Rtc_Alarm_Flag = true;
            break;

        case RTC_EVENT_PERIODIC_IRQ:
        /* 获取当前时间 */
        fsp_err_t err = R_RTC_CalendarTimeGet(g_rtc0.p_ctrl, &Get_Current_Time);
        if (FSP_SUCCESS != err) {
            printf("错误：获取时间失败\n");
        }

        /* 标记时间更新 */
        Rtc_Flag_Interr = true;

            break;
        default:
            break;
    }
}


/* 格式化RTC时间为字符串 */
void FormatRtcTime(const rtc_time_t *time, char *buffer, size_t size)
{

    int wday = time->tm_wday - 1;
    if (wday < 0 || wday > 7) wday = 0;  // 超出范围时默认取第一个

    if (time && buffer && size > 0) {
        snprintf(buffer, size, "%.4d-%.2d-%.2d %.2d:%.2d:%.2d 星期:%s",
                 time->tm_year + YEAR_FIXED,
                 time->tm_mon,
                 time->tm_mday,
                 time->tm_hour,
                 time->tm_min,
                 time->tm_sec,
                 Convet_tsr[wday]
                 );
    }
}

bsp_rtc.h

#ifndef BSP_RTC_H_
#define BSP_RTC_H_

#include "hal_data.h"
#include "uart/bsp_uart.h"
#include <stdio.h>

/* 定义年份修正常量 */
#define YEAR_FIXED 1900

void RTC_Init(void);
bool Rtc_GetTime(rtc_time_t *Nne_time);
bool RTC_Alarm_GetTime(rtc_time_t *Nne_time);
void FormatRtcTime(const rtc_time_t *time, char *buffer, size_t size);

#endif

hal_entry.c

#include "hal_data.h"
#include "Apply\app.h"

FSP_CPP_HEADER
void R_BSP_WarmStart(bsp_warm_start_event_t event);
FSP_CPP_FOOTER

/*******************************************************************************************************************//**
 * main() is generated by the RA Configuration editor and is used to generate threads if an RTOS is used.  This function
 * is called by main() when no RTOS is used.
 **********************************************************************************************************************/
void hal_entry(void)
{
    /* TODO: add your own code here */

    Run();

#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    /* Enter non-secure code */
    R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

实验结果