华大单片机 HC32F460 驱动BM8563ESA RTC芯片
2024-05-18 11:23:39
前言
因华大单片机没有单独VBAT管脚,无法使用,如果用单片机自带的RTC模块,系统断电后时间无法准确,需要重新设置,影响用户体验,说以系统加入单独的RTC芯片.
RTC时钟电路
单片机管脚定义
RTC芯片为 [BL(上海贝岭) 的 BM8563ESA 实时时钟RTC
BCD码 百度百科解释
BCD码（Binary-Coded Decimal），用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码，是一种二进制的数字编码形式，用二进制编码的十进制代码。BCD码这种编码形式利用了四个位元来储存一个十进制的数码，使二进制和十进制之间的转换得以快捷的进行。
我的简单解释: 比如说02H地址寄存器中的数据表示秒 Bit7 是无效的 ,Bit0–Bit 6为有效的 . 0x00 至 0x59 ,0x00表示0秒 0x59是16进制数据,但是他表示59秒.程序中需要转换.
BM8563ESA驱动程序编写
BM8563ESA 是I2C驱动,标准的I2C驱动可以使用
#include "drvs.h"
//时钟芯片
// RTC_SCL PB05
// RTC_SDA PB04#define RTC_SCL_COM PortB,Pin05
#define RTC_SDA_COM PortB,Pin04#define RTC_SDA_IN() RTC_SET_SDA_IN()
#define RTC_SDA_OUT() RTC_SET_SDA_OUT()//IO操作函数
#define RTC_IIC_SCL(v) v == Disable ? PORT_ResetBits(RTC_SCL_COM): PORT_SetBits(RTC_SCL_COM) //SCL
#define RTC_IIC_SDA(v) v == Disable ? PORT_ResetBits(RTC_SDA_COM): PORT_SetBits(RTC_SDA_COM) //SDA
#define RTC_READ_SDA PORT_GetBit(RTC_SDA_COM) //输入SDA #define RTC_EE_DEV_ADDR 0xA2 //设备static u8 ack = 0;//硬件延时
void bsp_DelayUS(int us)
{uint16_t i;/* CPU主频168MHz时，在内部Flash运行, MDK工程不优化。用台式示波器观测波形。循环次数为5时，SCL频率 = 1.78MHz (读耗时: 92ms, 读写正常，但是用示波器探头碰上就读写失败。时序接近临界)循环次数为10时，SCL频率 = 1.1MHz (读耗时: 138ms, 读速度: 118724B/s)循环次数为30时，SCL频率 = 440KHz， SCL高电平时间1.0us，SCL低电平时间1.2us上拉电阻选择2.2K欧时，SCL上升沿时间约0.5us，如果选4.7K欧，则上升沿约1us实际应用选择400KHz左右的速率即可*/for (i = 0; i < 30*us; i++);
}
/*************************************************************************
* 函 数 名: bsp_InitI2C
* 功能说明: 配置I2C总线的GPIO，采用模拟IO的方式实现
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
**************************************************************************/
void RTC_bsp_InitI2C(void)
{PORT_DebugPortSetting(TRST,Disable); //关闭JTDI 调试管脚PORT_DebugPortSetting(TDO_SWO,Disable); //关闭NJTRST调试管脚stc_port_init_t stcPortInit; MEM_ZERO_STRUCT(stcPortInit); stcPortInit.enPinMode = Pin_Mode_Out; //输出模式stcPortInit.enPinOType = Pin_OType_Od; //漏极开路stcPortInit.enExInt = Disable; //外部智力支持DisablestcPortInit.enPullUp = Disable; //内部上拉电阻关闭/* BL10 Port/Pin 初始化 */PORT_Init(RTC_SCL_COM, &stcPortInit);// SCLPORT_Init(RTC_SDA_COM, &stcPortInit);// SDA
}void RTC_SET_SDA_IN(void)
{// PORT_DebugPortSetting(TDO_SWO,Disable); //关闭NJTRST调试管脚stc_port_init_t stcPortInit; /*配置结构初始化*/MEM_ZERO_STRUCT(stcPortInit);//设置销模式stcPortInit.enPinMode = Pin_Mode_In;//输入模式 stcPortInit.enExInt = Enable;//Enable//DisablestcPortInit.enPullUp = Enable;//enPinDrv //内部上拉电阻使能PORT_Init(RTC_SDA_COM, &stcPortInit);// SDA
}void RTC_SET_SDA_OUT(void)
{// PORT_DebugPortSetting(TDO_SWO,Disable); //关闭NJTRST调试管脚stc_port_init_t stcPortInit; /*配置结构初始化*/MEM_ZERO_STRUCT(stcPortInit);//设置销模式stcPortInit.enPinMode = Pin_Mode_Out;//输入模式 stcPortInit.enPinOType = Pin_OType_Od; //漏极开路stcPortInit.enExInt = Disable;//Enable//DisablestcPortInit.enPullUp = Disable;//enPinDrv //内部上拉电阻使能PORT_Init(RTC_SDA_COM, &stcPortInit);// SDA
}//I2C驱动部分
//产生IIC起始信号
void RTC_IIC_Start(void)
{RTC_SDA_OUT(); //sda线输出RTC_IIC_SDA(Enable);RTC_IIC_SCL(Enable);bsp_DelayUS(4);RTC_IIC_SDA(Disable);bsp_DelayUS(4);RTC_IIC_SCL(Disable);
}
//产生IIC停止信号
void RTC_IIC_Stop(void)
{RTC_SDA_OUT();//sda线输出RTC_IIC_SCL(Disable);RTC_IIC_SDA(Disable);bsp_DelayUS(4);RTC_IIC_SCL(Enable);bsp_DelayUS(4);RTC_IIC_SDA(Enable);bsp_DelayUS(4);
}//等待应答信号到来
//返回值：1，接收应答失败
// 0，接收应答成功
u8 RTC_IIC_Wait_Ack(void)
{u8 ucErrTime=0;RTC_SDA_IN(); //SDA设置为输入 RTC_IIC_SDA(Enable);bsp_DelayUS(1);RTC_IIC_SCL(Enable);bsp_DelayUS(1);while(RTC_READ_SDA){ucErrTime++;if(ucErrTime>250){RTC_IIC_Stop();return 1;}}RTC_IIC_SCL(Disable);//时钟输出0 return 0;
} //产生ACK应答
void RTC_RTC_IIC_Ack(void)
{RTC_IIC_SCL(Disable);RTC_SDA_OUT();RTC_IIC_SDA(Disable);bsp_DelayUS(2);RTC_IIC_SCL(Enable); bsp_DelayUS(2);RTC_IIC_SCL(Disable);
}//不产生ACK应答
void RTC_IIC_NAck(void)
{RTC_IIC_SCL(Disable);RTC_SDA_OUT();RTC_IIC_SDA(Enable);bsp_DelayUS(2);RTC_IIC_SCL(Enable);bsp_DelayUS(2);RTC_IIC_SCL(Disable);
}//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1，有应答
//0，无应答
void RTC_IIC_Send_Byte(u8 txd)
{ u8 t; RTC_SDA_OUT(); RTC_IIC_SCL(Disable);;//拉低时钟开始数据传输for(t=0;t<8;t++){ if(txd & 0x80){RTC_IIC_SDA(Enable);}else{RTC_IIC_SDA(Disable);} bsp_DelayUS(2); //对TEA5767这三个延时都是必须的RTC_IIC_SCL(Enable);bsp_DelayUS(2); RTC_IIC_SCL(Disable);if(t == 7 ){RTC_IIC_SDA(Enable);}txd <<= 1; /* 左移一个bit */bsp_DelayUS(2);}RTC_IIC_SDA(Enable);RTC_IIC_SCL(Enable);if(RTC_READ_SDA==1){ack =0;}else{ack =1;}RTC_IIC_SCL(Disable);
}//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK
u8 RTC_IIC_Read_Byte(void)
{unsigned char i,receive=0;RTC_SDA_IN();//SDA设置为输入for(i=0;i<8;i++ ){RTC_IIC_SCL(Disable); bsp_DelayUS(2);RTC_IIC_SCL(Enable);receive<<=1;if(RTC_READ_SDA)receive++; bsp_DelayUS(1); RTC_IIC_SCL(Disable);} // if (!ack)
// IIC_NAck();//发送nACK
// else
// IIC_Ack(); //发送ACK return receive;
}BM8563ESA 驱动部分
/********************************************************************
函 数 名： GetBM8563(void)
功 能：从 BM8563 的内部寄存器（时间、状态、报警等寄存器）读取数据
说 明：该程序函数用来读取 BM8563 的内部寄存器，譬如时间，报警，状态等寄存器采用页写的方式，设置数据的个数为 no，no 参数设置为 1 就是单字节方式
调 用：Start_I2C()，SendByte()，RcvByte()，Ack_I2C()，Stop_I2C()
入口参数：sla（BM8563 从地址）， suba（BM8563 内部寄存器地址） *s（设置读取数据存储的指针）， no（传输数据的个数）
返 回 值：有，返回布尔量（bit）用来鉴定传输成功否
***********************************************************************/
u8 GetBM8563(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no)
{uchar i; RTC_IIC_Start();RTC_IIC_Send_Byte(sla);if(ack==0)return(0); RTC_IIC_Send_Byte(suba);if(ack==0)return(0); RTC_IIC_Start();RTC_IIC_Send_Byte(sla+1);if(ack==0)return(0); for(i=0;i<no-1;i++){*s = RTC_IIC_Read_Byte();RTC_RTC_IIC_Ack();s++;}*s = RTC_IIC_Read_Byte();RTC_RTC_IIC_Ack();RTC_IIC_Stop();return 1;
}
/********************************************************************
函 数 名：SetBM8563(void)
功 能：设置 BM8563 的内部寄存器（时间，报警等寄存器）
说 明：该程序函数用来设置 BM8563 的内部寄存器，譬如时间，报警，状态等寄存器采用页写的方式，设置数据的个数为 no，no 参数设置为 1 就是单字节方式
调 用：Start_I2C()，SendByte()，Stop_I2C()
入口参数：sla（BM8563 从地址）， suba（BM8563 内部寄存器地址） *s（设置初始化数据的指针）， no（传输数据的个数）
返 回 值：有，返回布尔量（bit）用来鉴定传输成功否
***********************************************************************/
u8 SetBM8563(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no)
{uchar i;RTC_IIC_Start();RTC_IIC_Send_Byte(sla);if(ack==0)return(0); RTC_IIC_Send_Byte(suba);if(ack==0)return(0); for(i =0;i<no;i++){RTC_IIC_Send_Byte(*s);if(ack==0)return(0);s++; }RTC_IIC_Stop();return 1;
}
BM8563ESA 可用数据提取部分
因为我系统中至需要 年月日 时分秒
位操作宏的定义以及转换函数
#define GET_BIT(value,bit) ((value)&(1<<(bit))) //读取指定位
#define CPL_BIT(value,bit) ((value)^=(1<<(bit))) //取反指定位#define SET0_BIT(value,bit) ((value)&=~(1<<(bit))) //把某个位置0
#define SET1_BIT(value,bit) ((value)|= (1<<(bit))) //把某个位置1
//设置数据的某些位的值/*
value 需要设置的数据的指针
bitl 需要设置的位的低位
bith 需要设置的位的高位
data 需要设置的数据
*/uchar SET_DATA(uchar value,unsigned int bitl,unsigned int bith,uchar data)
{uchar v = value;if(bitl<=bith) {unsigned int bcount = bith-bitl+1;unsigned int cbit=0;unsigned int cdata=0;for(unsigned int i=0;i<bcount;i++){cdata |=(1<<i);cbit |=(1<<(bitl+i));}v &=~(cbit); v |=((data&cdata)<<bitl); }return v;
}
//把BCD码转成int型
int BCD2INT(uchar data)
{int h = (data >> 4) & 0x0F;int l = data & 0x0F;int s = h*10 +l;return s;
}//把int型转换成BCD码
uchar INT2BCD(int data)
{int h = data / 10;int l = data % 10;int s = h<<4 | l;return s;
}u8 Rtc_data[6];//最终时间数据 //0 年,月,日,时,分,秒
int bm8533_timeFlag =0;
//每500MS获取一次时间
void R_bm8533_TimeData(void)
{static uchar trdata[7]; /*定义数组用来存储读取的时间数据 */if(GetBM8563(RTC_EE_DEV_ADDR,0x02,trdata,0x07)){Rtc_data[5] = BCD2INT(SET_DATA(trdata[0],7,7,0));//秒 //把trdata[0] 7到7位设置成0在Rtc_data[4] = BCD2INT(SET_DATA(trdata[1],7,7,0));//分Rtc_data[3] = BCD2INT(SET_DATA(trdata[2],6,7,0));//时Rtc_data[2] = BCD2INT(SET_DATA(trdata[3],6,7,0));//日Rtc_data[1] = BCD2INT(SET_DATA(trdata[5],5,7,0));//月Rtc_data[0] = BCD2INT(trdata[6]);//年bm8533_timeFlag =1; //接收转换完成}
}//RTC读时间驱动
int bm8533_r(int fd,void *buf,int len)
{if(bm8533_timeFlag==1){bm8533_timeFlag = 0;char * data =(char *)buf;memcpy(data,Rtc_data,sizeof(Rtc_data));return sizeof(Rtc_data);}return -1;
}//设置时间我们是一次性从00H寄存器到08H寄存器一共9个数据
uchar cs_wrdata[9];
//RTC写时间驱动
int bm8533_w(int fd,void *buf,int len)
{int * data =(int *)buf; for(int i =0;i<len;i++){cs_wrdata[i] = INT2BCD(data[i]);//把int行年月日时分秒转换成BCD码,写入到RTC兴平}SetBM8563(RTC_EE_DEV_ADDR,0x00,cs_wrdata,len);return len;
}
//驱动初始化
void RTC_Init_IIC(void)
{RTC_bsp_InitI2C(); //初始化驱动rxm_reg_r(DEV_RTC,&bm8533_r); //注册读时间驱动rxm_reg_w(DEV_RTC,&bm8533_w); //注册写时间驱动rxm_addtim(500,&R_bm8533_TimeData);//软件定时器周期调用
}
DRV_INIT(RTC_Init_IIC); //装载函数并使用UI层调用///计算星期
//iY:年 iM：月 iD:日 返回当前月份
int getWeekdayByYearday(int iY, int iM, int iD)
{int iWeekDay = -1; if (1 == iM || 2 == iM) { iM += 12; iY--;} iWeekDay = (iD + 1 + 2 * iM + 3 * (iM + 1) / 5 + iY + iY / 4 - iY / 100 + iY / 400) % 7; return iWeekDay;
}
int WRtcData[9]={0,0,0,13,10,8,2,2,22};
//确定按键
void UI_OK_btn_key(int key)
{WRtcData[8] = rxw_GetEditValue(ctl_year_val); //年WRtcData[7] = rxw_GetEditValue(ctl_month_val); //月WRtcData[5] = rxw_GetEditValue(ctl_day_val); //日WRtcData[4] = rxw_GetEditValue(ctl_hour_val); //时WRtcData[3] = rxw_GetEditValue(ctl_minute_val); //分WRtcData[2] = rxw_GetEditValue(ctl_second_val); //秒 WRtcData[6] = getWeekdayByYearday(WRtcData[8],WRtcData[7],WRtcData[5]);//星期rxm_w(DEV_RTC,WRtcData,9);//设置时间 //把WRtcData 数据写入驱动层
}
总结:
驱动层负责数据的转换和时间读写,UI层负载显示需要的时间和设置时间,不需要计算.
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