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FRDM-KL25Z平台RTC模块应用举例

已有 966 次阅读2014-10-17 00:34 |个人分类:Kinetis 内部模块应用|系统分类:单片机| 飞思卡尔, RTC, Processor, Expert, FRDM-KL25Z

通常，RTC模块用来提供可靠的系统时间，包括时分秒和年月日等，其外围电路通常由一个高精度的32.768KHz晶体和一些电阻电容组成。飞思卡尔Kinetis家族MCU也同样包含RTC模块，但是同一家族不同的系列MCU的RTC模块内外部电路也不相同，其根本目的都在于产生一个32KHz的RTC时钟，如K60系列MCU，其 RTC模块时钟的输入只能外部输入，但可以外接有源时钟信号或者无源晶振，而KL25系列MCU的RTC模块时钟输入选择如图1所示，可以来自外部有源时钟、外部系统晶振（振荡频率在32-40KHz之间）和内部PMC的LPO输出。飞思卡尔FRDM-KL25Z评估板以价格低、易学习的优点，在网友手中有比较大的保有量，所以在本应用中选用FRDM-KL25Z开发板作为验证RTC模块时钟功能的平台，方便大家学习。

但是，使用FRDM-KL25Z开发板进行RTC模块功能验证的不足在于：1. 系统外部EXTAL0和XTAL0之间连接晶振为8M，不能作为RTC时钟的输入；2. 外部时钟输入RTC_CLKIN引脚没有板载有源时钟；3. PMC的LPO 1KHz输出误差较大，补偿比较麻烦。那么还能怎么获得32KHz的时钟呢？于是想到了MCG的内部32KHz的IRC时钟，那么下一步的就是考虑如何把这个时钟连接到RTC_CLKIN引脚呢，这也正是本实验的巧妙之处：它充分利用板载的资源，以尽可能少的外围连接验证RTC模块的计时功能。如图2所示，在飞思卡尔KL25Z的FRDM开发板上，RTC_CLKIN信号引脚被引出，在硬件上对应的引脚为PTC3/CLKOUT，MCGIRCLK信号引脚也被引出，在硬件上对应的引脚为PTC1/RTC_CLKIN，所以只需把这两个引脚通过导线连接起来，即可将内部32KHz的慢速IRC时钟输出到RTC模块的RTC_CLKIN引脚。

图1

图2

这里介绍两种RTC模块配置的方法，分别是使用PE和不使用PE配置RTC模块，下面分别讨论，最后附上应用程序代码（硬件平台为FRDM-KL25Z评估板）。

1. 使用Processor Expert 软件完成RTC模块配置

在建立一个带PE的空工程后，我们首先需要在Component Inspector设置CPU组件，设置如图3所示，步骤如下：

1. 在Clock settings >RTC
clock input项中，使能RTC时钟输入，设置Clock Frequency 为32Khz，并选择PTC1作为RTC_CLKIN输入引脚；

2. 在Clock Source Settings
> Clock Source Setting 0 > Internal reference clock > MCGIRCLK source中，使能MCG内部时钟MCGIRCLK，选择系统内部IRC时钟源位Slow，即内部32Khz时钟；

3. 在 Clock Source
Settings > Clock Source Setting 0 > External reference clock >
ERCLK32K Clock Source中，设置RTC模块时钟输入源，选择RTC Clock Input；

4. 在Internal peripherals> System Integration Module > CLKOUT pin control中，设置32Khz时钟输出到PTC3引脚作为CLKOUT；

图3

在完成以上设置后，从PTC3引脚得到了一个输出的32K时钟，PTC1引脚作为RTC模块的时钟输入， MCG模块配置为PEE模式： PLL clock 96MHz、Core Clock 48 MHz 、Bus clock 24 MHz。下面就要对RTC模块进行配置了，设置如图4所示，步骤比较简单，只需配置Clock source为ERCLK32K即可。

图4

完成以上步骤，点击Generate Processor Expert Code生成代码，然后再写入时间处理的应用代码即可，具体应用代码可以参见附件程序1。需要指出的是，在采用FRDM-KL25Z的OpenSDA调试过程中，串口接收终端波特率设置应为115200，调试结果如图5所示，每隔一秒更新一次输出结果。