e2studio开发RA0E1.16--配置RTC时钟及显示时间
- 概述
- 视频教学
- 样品申请
- 完整代码下载
- 硬件准备
- 参考程序
- 新建工程
- 工程模板
- 保存工程路径
- 芯片配置
- 工程模板选择
- 时钟设置
- UART配置
- UART属性配置
- 设置e2studio堆栈
- e2studio的重定向printf设置
- R_UARTA_Open()函数原型
- 回调函数user_uart_callback ()
- printf输出重定向到串口
- RTC配置
- RTC属性配置
- 设定时间
- 设定周期性中断
- 设定日历闹钟时间
- 回调函数
- R_RTC_C_Open函数
- 演示效果
概述
本文将详细讲解如何借助e2studio来对瑞萨微控制器进行实时时钟(RTC)的设置和配置,以便实现日历功能和一秒钟产生的中断,从而通过串口输出实时数据。
实时时钟(RTC)模块是一种时间管理外设,主要用于记录和控制日期和时间。与常见的微控制器(MCU)中的定时器不同,RTC时钟提供了两种计时方式:日期模式和计时模式。RTC时钟的常用功能包括设置时间、设定闹钟、配置周期性中断以及启动或停止操作。
通过使用e2studio工具,我们可以轻松地对瑞萨微控制器进行RTC配置,从而实现高精度的时间和日期管理。在本文中,我们将重点讨论如何设置RTC时钟日历和产生一秒钟的中断,使得串口能够实时打印数据。
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视频教学
https://www.bilibili.com/video/BV1tQc6eWE9c/
e2studio开发RA0E1(16)----配置RTC时钟及显示时间
样品申请
https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#
完整代码下载
硬件准备
首先需要准备一个开发板,这里我准备的是芯片型号R7FA0E1073CFJ的开发板。
参考程序
https://github.com/CoreMaker-lab/RA0E1
https://gitee.com/CoreMaker/RA0E1
新建工程
工程模板
保存工程路径
芯片配置
本文中使用R7FA0E1073CFJ来进行演示。
工程模板选择
时钟设置
开发板上的外部高速晶振为12M.
需要修改XTAL为8M。
UART配置
点击Stacks->New Stack->Connectivity -> UART(r_uarta)。
配置串口时钟。
UART属性配置
设置e2studio堆栈
printf函数通常需要设置堆栈大小。这是因为printf函数在运行时需要使用栈空间来存储临时变量和函数调用信息。如果堆栈大小不足,可能会导致程序崩溃或不可预期的行为。
printf函数使用了可变参数列表,它会在调用时使用栈来存储参数,在函数调用结束时再清除参数,这需要足够的栈空间。另外printf也会使用一些临时变量,如果栈空间不足,会导致程序崩溃。
因此,为了避免这类问题,应该根据程序的需求来合理设置堆栈大小。
e2studio的重定向printf设置
在嵌入式系统的开发中,尤其是在使用GNU编译器集合(GCC)时,–specs 参数用于指定链接时使用的系统规格(specs)文件。这些规格文件控制了编译器和链接器的行为,尤其是关于系统库和启动代码的链接。–specs=rdimon.specs 和 --specs=nosys.specs 是两种常见的规格文件,它们用于不同的场景。
–specs=rdimon.specs
用途: 这个选项用于链接“Redlib”库,这是为裸机(bare-metal)和半主机(semihosting)环境设计的C库的一个变体。半主机环境是一种特殊的运行模式,允许嵌入式程序通过宿主机(如开发PC)的调试器进行输入输出操作。
应用场景: 当你需要在没有完整操作系统的环境中运行程序,但同时需要使用调试器来处理输入输出(例如打印到宿主机的终端),这个选项非常有用。
特点: 它提供了一些基本的系统调用,通过调试接口与宿主机通信。
–specs=nosys.specs
用途: 这个选项链接了一个非常基本的系统库,这个库不提供任何系统服务的实现。
应用场景: 适用于完全的裸机程序,其中程序不执行任何操作系统调用,比如不进行文件操作或者系统级输入输出。
特点: 这是一个更“裸”的环境,没有任何操作系统支持。使用这个规格文件,程序不期望有操作系统层面的任何支持。
如果你的程序需要与宿主机进行交互(如在开发期间的调试),并且通过调试器进行基本的输入输出操作,则使用 --specs=rdimon.specs。
如果你的程序是完全独立的,不需要任何形式的操作系统服务,包括不进行任何系统级的输入输出,则使用 --specs=nosys.specs。
R_UARTA_Open()函数原型
故可以用 R_UARTA_Open()函数进行配置,开启和初始化UART。
/* Open the transfer instance with initial configuration. */err = R_UARTA_Open(&g_uart0_ctrl, &g_uart0_cfg);assert(FSP_SUCCESS == err);
回调函数user_uart_callback ()
当数据发送的时候,可以查看UART_EVENT_TX_COMPLETE来判断是否发送完毕。
可以检查检查 “p_args” 结构体中的 “event” 字段的值是否等于 “UART_EVENT_TX_COMPLETE”。如果条件为真,那么 if 语句后面的代码块将会执行。
fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
volatile bool uart_send_complete_flag = false;
void user_uart_callback (uart_callback_args_t * p_args)
{if(p_args->event == UART_EVENT_TX_COMPLETE){uart_send_complete_flag = true;}
}
printf输出重定向到串口
打印最常用的方法是printf,所以要解决的问题是将printf的输出重定向到串口,然后通过串口将数据发送出去。
注意一定要加上头文件#include <stdio.h>
#ifdef __GNUC__ //串口重定向#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endifPUTCHAR_PROTOTYPE
{err = R_UARTA_Write(&g_uart0_ctrl, (uint8_t *)&ch, 1);if(FSP_SUCCESS != err) __BKPT();while(uart_send_complete_flag == false){}uart_send_complete_flag = false;return ch;
}int _write(int fd,char *pBuffer,int size)
{for(int i=0;i<size;i++){__io_putchar(*pBuffer++);}return size;
}
RTC配置
点击Stacks->New Stack->Timers -> Realtime Clock(r_rtc_c)。
RTC属性配置
其中LOCO为内部低速时钟,需要准确定时还是需要外部低速晶振Sub-clock。
内置典型值为30.5us,为32.787k。
设定时间
在启动RTC后,需要为其设定当前时间。您可以使用R_RTC_CalendarTimeSet(&g_rtc0_ctrl, &set_time)函数来实现这一目标。具体的时间参数可以通过修改set_time变量来调整。
//RTC变量
/* rtc_time_t is an alias for the C Standard time.h struct 'tm' */
rtc_time_t set_time =
{.tm_sec = 50, /* 秒,范围从 0 到 59 */.tm_min = 59, /* 分,范围从 0 到 59 */.tm_hour = 23, /* 小时,范围从 0 到 23*/.tm_mday = 14, /* 一月中的第几天,范围从 0 到 30*/.tm_mon = 1, /* 月份,范围从 0 到 11*/.tm_year = 125, /* 自 1900 起的年数,2025为125*/.tm_wday = 2, /* 一周中的第几天,范围从 0 到 6*/
// .tm_yday=0, /* 一年中的第几天,范围从 0 到 365*/
// .tm_isdst=0; /* 夏令时*/
};
设定周期性中断
如果您想要使用RTC实现固定延迟中断,可以通过R_RTC_C_PeriodicIrqRateSet函数来实现。例如,要设置1秒的周期性中断,您可以使用如下代码:
R_RTC_C_PeriodicIrqRateSet(&g_rtc0_ctrl, RTC_PERIODIC_IRQ_SELECT_1_SECOND);
每次周期性中断产生时,系统将触发回调函数的事件RTC_EVENT_PERIODIC_IRQ。
设定日历闹钟时间
在启动RTC后,您可以设置日历闹钟时间。通过使用R_RTC_C_CalendarAlarmSet(&g_rtc0_ctrl, &set_alarm_time);函数,可以设定闹钟时间。具体的时间参数可以通过修改set_alarm_time变量来调整。具体设置方法如下。
在这个示例中,我们仅设置了0点0分进行闹钟触发,而且只在周三触发。
//RTC闹钟变量
rtc_alarm_time_t set_alarm_time=
{.time_minute=00,.time_hour=0,.sunday_match=0 , ///< Enable the alarm on Sunday.monday_match=0 , ///< Enable the alarm on Monday.tuesday_match=1 , ///< Enable the alarm on Tuesday.wednesday_match=0 , ///< Enable the alarm on Wednesday.thursday_match=0 ,///< Enable the alarm on Thursday.friday_match=0 ,///< Enable the alarm on Friday.saturday_match=0 ,//};
回调函数
可以触发进入回调函数的事件如下所示,RTC_EVENT_PERIODIC_IRQ为设置的实时性事件,例如1s一次,RTC_EVENT_ALARM_IRQ为闹钟事件。
//RTC回调函数
volatile bool rtc_flag = 0;//RTC延时1s标志位
volatile bool rtc_alarm_flag = 0;//RTC闹钟
/* Callback function */
void rtc_callback(rtc_callback_args_t *p_args)
{/* TODO: add your own code here */if(p_args->event == RTC_EVENT_PERIODIC_IRQ)rtc_flag=1;else if(p_args->event == RTC_EVENT_ALARM_IRQ)rtc_alarm_flag=1;
}
R_RTC_C_Open函数
R_RTC_C_Open函数可以开启RTC。
同时在主程序中开启RTC已经设置时间和闹钟。
/**********************RTC开启***************************************//* Initialize the RTC module*/err = R_RTC_C_Open(&g_rtc0_ctrl, &g_rtc0_cfg);/* Handle any errors. This function should be defined by the user. */assert(FSP_SUCCESS == err);/* Set the RTC clock source. Can be skipped if "Set Source Clock in Open" property is enabled. */R_RTC_C_ClockSourceSet(&g_rtc0_ctrl);/* R_RTC_CalendarTimeSet must be called at least once to start the RTC */R_RTC_C_CalendarTimeSet(&g_rtc0_ctrl, &set_time);/* Set the periodic interrupt rate to 1 second */R_RTC_C_PeriodicIrqRateSet(&g_rtc0_ctrl, RTC_PERIODIC_IRQ_SELECT_1_SECOND);R_RTC_C_CalendarAlarmSet(&g_rtc0_ctrl, &set_alarm_time);uint8_t rtc_second= 0; //秒uint8_t rtc_minute =0; //分uint8_t rtc_hour =0; //时uint8_t rtc_day =0; //日uint8_t rtc_month =0; //月uint16_t rtc_year =0; //年uint8_t rtc_week =0; //周rtc_time_t get_time;
同时在主函数的while循环中添加打印和中断处理,以及当前时间显示。
while(1){if(rtc_flag){R_RTC_C_CalendarTimeGet(&g_rtc0_ctrl, &get_time);//获取RTC计数时间rtc_flag=0;rtc_second=get_time.tm_sec;//秒rtc_minute=get_time.tm_min;//分rtc_hour=get_time.tm_hour;//时rtc_day=get_time.tm_mday;//日rtc_month=get_time.tm_mon;//月rtc_year=get_time.tm_year; //年rtc_week=get_time.tm_wday;//周printf(" %d y %d m %d d %d h %d m %d s %d w\n",rtc_year+1900,rtc_month,rtc_day,rtc_hour,rtc_minute,rtc_second,rtc_week);uint8_t num1,num2,num3,num4;//时间显示num1=rtc_hour/10;num2=rtc_hour%10;num3=rtc_minute/10;num4=rtc_minute%10;}if(rtc_alarm_flag){rtc_alarm_flag=0;printf("/************************Alarm Clock********************************/\n");}R_BSP_SoftwareDelay(10U, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);}
演示效果
设置每过1s打印一次当前时间,设置过1分钟,在0点0分时候闹铃。