rtc驱动模型及rx8025驱动学习

rtc驱动模型及rx8025驱动学习

一、芯片简单了解

RX8025-T是一款 拥有I2C接口和温度补偿功能的新型实时时钟芯片 ，内部集成32.768KHz温度补偿晶体振荡器，可用于各种需要高精度时钟的场合。通过设置相应补偿的控制位，可以实现不同间隔的温度补偿功能，从而大大提高了时钟的精度。芯片可设置四种不同的时段进行温度补偿，默认设置是2S补偿。该芯片采用C-MOS工艺生产，具有极低的功能消耗，可长期使用电池供电。

芯片特点：

1.内置高稳定度的32．768KHz 的DTCXO (数字温度补偿晶体振荡器)

2. 支持I2C 总线的高速模式（400K）

3. 定时报警功能（可设定：天，日期，小时，分钟）

4. 固定周期定时中断功能。

5. 时间更新中断功能。

6. 32．768KHz频率输出（具有使能OE功能）

7. 闰年自动调整功能。（2000 到2099）

8. 宽范围接口电压：2.2V 到 5.5V

9. 宽范围的时间保持电压：1.8V 到 5.5V

10. 低电流功耗：0.8uA/3V (Typ.)

11. 工作温度：-45℃～85℃

操作模式：

1）实时时钟模式

该功能被用来设定和读取年，月，日，星期，时，分，秒时间信息。年份为后两位数字表示，任何可以被4 整除的年份被当成闰年处理。（2000 年到2099 年）

2）固定周期的中断发生功能：

固定周期定时中断发生功能可以产生一个固定周期的中断事件，固定周期可在244.14uS 到 4095 分钟之间的任意时间设定。

3) 定时更新中断功能：

该功能可以根据内部时钟的定时设定，每秒或每分钟产生一个中断事件。当中断事件产生，UF 标志位的值变成 1 同时/INT 引脚变成低电平表示一个中断事件的产生。

4）闹钟中断功能：

该功能可以根据报警设定来产生一个中断。

5）32.768K Hz 时钟输出：

可以通过FOUT 引脚来输出一个32.768kHz 频率的时钟信号，该功能可以通过FOE 引脚控制。

6）和CPU 的接口功能：

数据的读写都是通过I2C 总线接口的方式来完成。

二、开发板硬件相关

芯片设计原理图：

与主控芯片连接关系：

设备树中定义：

三、RTC设备驱动模型学习

驱动模型结构

与RTC核心有关的文件有：

/drivers/rtc/class.c 这个文件向linux设备模型核心 注册了一个类RTC ，然后向驱动程序提供了注册/注销接口

/drivers/rtc/rtc-dev.c 这个文件定义了基本的设备文件操作函数，如：open,read等

/drivers/rtc/interface.c 顾名思义， 这个文件主要提供了用户程序与RTC驱动的接口函数，用户程序一般通过ioctl与RTC驱动交互，这里定义了每个ioctl命令需要调用的函数

/drivers/rtc/rtc-sysfs.c 与sysfs有关

/drivers/rtc/rtc-proc.c 与proc文件系统有关

/include/linux/rtc.h 定义了与RTC有关的数据结构

RTC驱动模型结构如下图：（可以看出对于rtc的开发就是对具体的芯片的驱动开发，与应用层交互的字符设备部分内核已经提供，只需建立起相应联系即可）

内核提供的的基本数据结构：

1. struct rtc_device 结构

这个结构是RTC驱动程序的基本数据结构，但是他不像其他核心的基本结构一样，驱动程序以他为参数调用注册函数注册到核心。这个结构是由注册函数返回给驱动程序的。

2. struct rtc_class_ops 结构

这个结构是RTC驱动程序要实现的基本操作函数，注意这里的操作不是文件操作。驱动程序通过初始化这样一个结构，将自己实现的函数与RTC核心联系起来。这里面的大部分函数都要驱动程序来实现。而且这些函数都是操作底层硬件的，属于最底层的函数。

3. struct rtc_time 结构

代表了时间与日期，从RTC设备读回的时间和日期就保存在这个结构体中

4.注册： 为底层驱动提供接口： rtc_device_register，rtc_device_unregister

四、rx8025驱动分析

首先在probe函数做了如下的工作：

然后实现rx8025读写寄存器的函数，（这里提供了读连续地址的数据的操作函数）

接下来就是填充struct rtc_class_ops结构体的函数：（具体就是对寄存器的操作）

在rtc8025驱动中没有对于相关的字符驱动的函数，所以需要做进一步的分析：

应用层调用关系解读：（具体的字符设备接口函数在rtc-dev.c中实现）

在probe函数中 rtc_device_register（）注册rtc时，中会调用rtc_dev_prepare(rtc)函数， r tc_dev_prepare（）函数rtc-dev.c中定义，这就是对具体的字符设备的初始化，从而将 struct rtc_class_ops结构体的函数与struct file_operations rtc_dev_fops结构体中的函数建立起了联系。

当用户open时会调用 rtc_class_ops 中的open，open则会调用到rtc_class_ops中定义的open，如下：

其中应用层使用核心的是ioctl函数，例如以下的指令调用：（ 调用了 中的rtc_read_time和rtc_set_time函数 ）

阅读ioctl会发现每个指令都会调用/drivers/rtc/interface.c 中定义的函数，以RTC_RD_TIME命令的rtc_read_time（）为例，继续追踪：

调用了__rtc_read_time();

如上图绿色框，最终是调用了rx8025中struct rtc_class_ops中定义实现的函数，即我们写的读时间函数。

所以 最终结论 就是：rtc驱动开发只需要去实现 struct rtc_class_ops结构体的函数即可，具体与应用层交互的字符驱动函数，linux内核在 rtc-dev.c中定义 已经提供，其会产生相应节点为rtc(x)。

原文

https://www.pianshen.com/article/39211943822/

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