摘 要：本文簡要介紹了s3c2410嵌入式微處理器，分析了rtc(real-time clock)硬件構(gòu)架及其工作機(jī)理，在此基礎(chǔ)上給出了rtc模塊的應(yīng)用功能開發(fā)流程及各功能模塊的實現(xiàn)。

    關(guān)鍵詞：s3c2410；rtc

    引言

    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。

    圖1 s3c2410內(nèi)部rtc模塊結(jié)構(gòu)圖

    硬件構(gòu)架

    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、日期、星期、月、年。rtc模塊需要一個外部晶振提供32.768khz的頻率才能工作，它也能完成報警功能。

    s3c2410內(nèi)部rtc模塊結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。xtlrtc 與xtortc是連接外部晶振的兩個引腳，它們連接32.768khz的晶振，為rtc內(nèi)部提供頻率輸入。215時鐘分頻器負(fù)責(zé)對從晶振外部輸入的信號進(jìn)行分頻，分頻精度為215。時鐘滴答發(fā)生器可以產(chǎn)生時鐘滴答，它可以引起中斷，它由一個叫做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數(shù)數(shù)值n(n可取1~127)，時鐘滴答的周期按照下式計算：

    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)決定一個月的最后一天是28、29、30還是31號(也就是計算是否是閏年)。報警發(fā)生器可以根據(jù)具體的時間決定是否報警。控制寄存器控制讀/寫bcd寄存器的使能、時鐘復(fù)位、時鐘選擇等。重置寄存器可以選擇“秒”對“分”進(jìn)位的邊界，提供三個可選邊界：30、40或者50秒。

    rtc最重要的功能就是顯示時間。在掉電模式下，rtc依然能夠正常工作，此時，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時間顯示功能是通過讀/寫寄存器實現(xiàn)的。要顯示秒、分、時、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。時間的設(shè)置也是通過以上的寄存器實現(xiàn)的，即以上寄存器是可讀可寫的。

    圖2 rtc應(yīng)用開發(fā)流程圖

    程序設(shè)計

    本設(shè)計基于s3c2410嵌入式開發(fā)平臺，并結(jié)合pc的超級終端完成rtc模塊的初始化、時間顯示(顯示于超級終端)、時間設(shè)置、重置測試、報警測試、時鐘滴答測試等功能。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，它是s3c2410的一個內(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、時間顯示及命令選擇。因此，在rtc模塊功能設(shè)計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，需要從超級終端輸入/輸出一些信息。

    功能設(shè)計

    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)計思路，可以分為不同的功能模塊來分別實現(xiàn)。這些功能模塊由具體的函數(shù)實現(xiàn)，在編寫main()函數(shù)時，可以按完成功能的不同，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)的實現(xiàn)。

    rtc模塊初始化由函數(shù)