作者:飞思卡尔半导体 喻宁宁
前言:最近在飞思卡尔英文社区看到外国人写的一个基于[/url]KL25Z FRDM开发板的RTC模块的应用,感觉很实用,所以动手验证了一下并参照自己的理解写了一个中文应用步骤,希望能帮到大家。原文链接:https://community.freescale.com/docs/DOC-94734
FRDM-KL25Z平台RTC模块应用举例 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;那么除了采用PMC的LPO输出外,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
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)。
<!--[if !supportLists]-->1. <!--[endif]-->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2所示,步骤如下: <!--[if !supportLists]-->1. <!--[endif]-->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; <!--[if !supportLists]-->2. <!--[endif]-->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; <!--[if !supportLists]-->3. <!--[endif]-->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; <!--[if !supportLists]-->4. <!--[endif]-->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2 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 96 MHz、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3所示,步骤比较简单,只需配置Clock source为ERCLK32K即可。
图3 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4所示,每隔一秒更新一次输出结果。
图4 <!--[if !supportLists]-->2. <!--[endif]-->RTC模块bare-metal程序配置 对于一个非PE的应用,需要去自己直接操作寄存器完成相关的功能配置。同样,也需要完成两个方面的配置:对CPU 的配置(主要是时钟的配置)和RTC模块的配置。对CPU 的配置步骤如下: <!--[if !supportLists]-->1. <!--[endif]-->使能内部参考时钟,选择内部32Khz慢速时钟作为OUTCLK输出时钟源; MCG_C1 |= MCG_C1_IRCLKEN_MASK; MCG_C2 &= ~(MCG_C2_IRCS_MASK); <!--[if !supportLists]-->2. <!--[endif]-->设置PTC1引脚的功能为RTC_CLKIN ,并选择32 KHz 时钟输入作为 RTC 模块时钟的输入源; PORTC_PCR1 |= (PORT_PCR_MUX(0x1)); SIM_SOPT1 |= SIM_SOPT1_OSC32KSEL(0b10); <!--[if !supportLists]-->3. <!--[endif]-->设置PTC3引脚的功能为CLKOUT,并选择MCG内部 32 KHz 慢时钟输出到CLKOUT引脚 SIM_SOPT2 |= SIM_SOPT2_CLKOUTSEL(0b100); PORTC_PCR3 |= (PORT_PCR_MUX(0x5)); 同样,在完成CPU的配置后,还需要配置RTC模块,其中重要的是其秒中断的设置。 <!--[if !supportLists]-->1. <!--[endif]-->使能软件可触发中断; SIM_SCGC6 |= SIM_SCGC6_RTC_MASK; <!--[if !supportLists]-->2. <!--[endif]-->清除所有的RTC寄存器; RTC_CR = RTC_CR_SWR_MASK; RTC_CR &= ~RTC_CR_SWR_MASK; if (RTC_SR & RTC_SR_TIF_MASK) { RTC_TSR = 0x00000000; } <!--[if !supportLists]-->3. <!--[endif]-->设置时间补偿参数,这个参数会根据应用的不同而不同; RTC_TCR = RTC_TCR_CIR(1) | RTC_TCR_TCR(0xFF); <!--[if !supportLists]-->4. <!--[endif]-->使能模块的秒中断; enable_irq(INT_RTC_Seconds - 16); RTC_IER |= RTC_IER_TSIE_MASK; <!--[if !supportLists]-->5. <!--[endif]-->启动时间计数器,并写秒寄存器; RTC_SR |= RTC_SR_TCE_MASK; RTC_TSR = 0xFF; 完成以上工作后,还需要添加中断服务程序,编写应用程序,详细代码请参见附件2。同样,在调试过程中,串口接收终端波特率设置也应为115200,调试结果如图5所示,每隔一秒更新一次输出结果,只显示分和秒的值。
|