【正文】 OSCCF RTC 振蕩器失效探測標(biāo)志 讀：該位在 RTC 振蕩器停止時置位，或在 RTX電源首次啟動 時置位。該位置位時，中斷產(chǎn)生，RTC_AUXEN中的位 RTC_OSCFEN也會置位，NVIC 中的 RTC 中斷被使能 1 7:5 保留，用戶軟件不要向保留位寫入 讀出的值未定義 NA RTC 輔助使能寄存器 表 RTC 輔助使能寄存器的位技術(shù) 位 符號 描述 復(fù)位值 3:0 — 保留，用戶軟件不要向保留位寫入 1,從保留位讀出的值未定義 NA 4 RTC_OSCFEN 振蕩器失效探測中斷使能 為 0 時， RTC 振蕩器失效探測中斷禁止 為 1 時， RTC 振蕩器失效探測中斷被使能。 0 7:5 — 保留，用戶軟件不要保留位寫入 1。從保留位讀出的值未定義 NA 基于 LPC1752的實時時鐘研究 15 時間計數(shù)器組 時間的值內(nèi)部有很多的 registers，可以分成八類。比較特殊的一個 register 就是 DOY。因為一般針對于年月日的初始化對它是起不了任何作用的，必須專門對它進行初始化。既可以讀數(shù)據(jù)又可以寫數(shù)據(jù)的寄存器如表 。 表 時間計數(shù)器寄存器 名稱 規(guī)格 描述 訪問 地址 SEC 6 秒值 該值的范圍為 0~59 R/W 0x40024020 MIN 6 分值 該值的范圍為 0~59 R/W 0x40024024 HOUR 5 小時值 該值的范圍為 0~23 R/W 0x40024028 DOM 5 日期（月）值 該值的范圍為 1~28,29,30或 31（取決于月份以及是否是閏年） R/W 0x4002402C DOW 3 星期值 該值的范圍為 0~6 R/W 0X40024030 DOY 9 日期（年）值 該值的范圍為 1~365（閏年為 366） R/W 0x40024034 MONTH 4 月值 該值的范圍為 1~12 R/W 0x40024038 YEAR 12 年值 該值的范圍為 0~4095 R/W 0x4002403C 時間計數(shù)器之間的關(guān)系見表 。 表 時間計數(shù)器的關(guān)系和值 計數(shù)器 規(guī)格 技術(shù)驅(qū)動源 最小值 最大值 秒 6 CLK1 0 59 分 6 秒 0 59 小時 5 分 0 23 日期（月） 5 小時 1 28,29,30 或 31 星期 3 小時 0 6 日期（年） 9 小時 1 365 或 366 月 4 日期（月） 1 12 年 12 月或日期（年） 0 4095 通用寄存器組 通用寄存器包括四組，它們的功能是可以在主電源斷電的情況 下儲存重要的內(nèi)容。 基于 LPC1752的實時時鐘研究 16 當(dāng)對芯片進行復(fù)位的時候，寄存器中的數(shù)據(jù)不會受到影響。 表 通用寄存器 0~4 描述 位 符號 描述 復(fù)位值 31:0 GP0GP4 通用寄存器 N/A RTC 時間校準(zhǔn) 校準(zhǔn)寄存器 下面的寄存器可用于時間計數(shù)器的校準(zhǔn)。 表 校準(zhǔn)寄存器位描述 位 符號 值 描述 復(fù)位值 16:0 CALVAL 如果校準(zhǔn)使能，校準(zhǔn)計數(shù)器會向該值遞增計數(shù)。最大值為 131072，對應(yīng)的計數(shù)時間長達 小時。如果 CALVAL=0，校準(zhǔn)功能禁止 NC 17 CALDIR 校準(zhǔn)方向 NC 1 逆向校準(zhǔn)。當(dāng) CALVAL 等于校準(zhǔn)計數(shù)值時， RTC 定時器會停止 1S 再遞增 0 正向校準(zhǔn)。當(dāng) CALVAL 等于校準(zhǔn)計數(shù)值時， RTC 定時器會跳進 2s 31： 12 保留，用戶軟件不要向保留位寫入 1。從保留位讀出的值未定義 NA 校準(zhǔn)過程 一般校準(zhǔn)的方法是讓計數(shù)器加二，從而讓時間計數(shù)器的值改變。有了這個方法，我們就不要使用別的方式來調(diào)節(jié)，只需要在合適的環(huán)境下對實時時鐘進行比對。 怎樣才能獲得具體準(zhǔn) 確的校準(zhǔn)值，方法如下：觀察實時時鐘振蕩器的頻率利用的是CLKOUT 的特性，在時間結(jié)束之前得到數(shù)就是用來校準(zhǔn)的值。 若是實時時鐘的振蕩器得經(jīng)過外部調(diào)整，通過觀察實時時鐘振蕩器的頻率也能幫助外部調(diào)整。 (1)向后校準(zhǔn) 校準(zhǔn)時間（ CCALEN 設(shè)為 0,置位 CLKEN）和使能 RTC 定時器都在寄存器 CCR 中 基于 LPC1752的實時時鐘研究 17 完成。校準(zhǔn)寄存器中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)值被置成大于等于 1 的數(shù)，同時把 CALDIR 置為 1； 在每間隔一個時鐘周期（ 1HZ）的情況下 SEC 定時器會自動加 1，校準(zhǔn)計數(shù)器也會自動加 1； 如果在校準(zhǔn)匹配出現(xiàn)，同時報警匹配也一起出現(xiàn)的情況，為 了避免產(chǎn)生兩次報警中斷，報警中斷會被延遲一個周期； 在校準(zhǔn)計數(shù)數(shù)據(jù)值 =CALVAL 的情況下，校準(zhǔn)達到匹配，定時器不會在下個周期后加 1，因為所有 RTC 定時器會停止運轉(zhuǎn)一個周期。 (2)向前校準(zhǔn) 向前校準(zhǔn)是在寄存器 CCR 中通過對 RTC 定時器使能而進行的，操作是將 CLKEN置位 ,CCALEN=0。校準(zhǔn)寄存器中的數(shù)據(jù)值要置成大于等于 1 的數(shù)據(jù)值及 CALDIR=0。 在每隔一個時鐘周期 (1HZ)的情況下 SEC 定時器會自動加 1，校準(zhǔn)計數(shù)器也會加 1； 在校準(zhǔn)計數(shù)值 =CALVAL 的情況下，校準(zhǔn)達到匹配，實時時鐘定時器會加 2； 報警中斷不在秒值變換的時候丟失，是因為寄存器 ALSEC 的 LSB 強制設(shè)置為 1 當(dāng)出現(xiàn)校準(zhǔn)事件的時候。 RTC 外部 32KHz 振蕩元件的選擇 如圖 所示為實時時鐘的外部晶體振蕩電路，只有一個外部晶振、電容 2 和微控制器連接。 L P C 1 7 5 2R T C X 1 R T C X 23 2 . 7 6 8 K H Z 圖 RTC 32KHz 晶振電路 表 列出了設(shè)計電路中應(yīng)該使用到的晶體數(shù)據(jù)指標(biāo)。 表 RTC 外部 32KHz 振蕩器 Cx1/x2 組件的建議值 晶體負載電容 LC Rs 的最大值 外 。部負載電 。容 Cx Cx2 11PF 100KΩ 18PF、 18PF 基于 LPC1752的實時時鐘研究 18 13PF 100KΩ 22PF、 22PF 15PF 100KΩ 27PF、 27PF 基于 LPC1752的實時時鐘研究 19 3 LPC1752 實時時鐘 LPC1752 簡介 LPC1752 是基于 CortexM3 內(nèi)核的微控制器，這個芯片一般是在集成度比較高、功率消耗比較低的地方非常適用。此芯片的微處理器一般的工作頻率是 100 MHz，它自身擁有單獨的指令以及傳輸數(shù)據(jù)所用的總線，能夠隨機跳轉(zhuǎn)的內(nèi)部取指單位。此外，它的內(nèi)部還具有一個預(yù)取址的空間，并且這個空間是隨機的 。 特性 （ 1） CortexM3 處理器含有存儲器保護單元，它支持 8 個區(qū)并且它的運行頻率可達100MHz； （ 2） ARM CortexM3 在內(nèi)部配置嵌套向量中斷控制器； （ 3）高達 64KB 片內(nèi)閃存程序存儲器，具備 在系統(tǒng)和應(yīng)用編程的功能?？梢赃M行性能比較高的 CPU 訪問。加強版的閃存存儲加速器與處于中央處理器本地數(shù)值 /ICode上的閃存存儲器相結(jié)合，為系統(tǒng)提供了一個性能較高的 CPU 訪問； （ 4）串行接口： 含有片上 DMA 和 PHY 控制器的全速 設(shè)備控制器； UART 具有 4 個，是具有小數(shù)波特率發(fā)生，支持 DMA 操作，在 APB 總線上 ； 1 路 控制器； 作為一個傳統(tǒng)的保留外設(shè)， SPI 可以替換 SSP0 來實現(xiàn)其所需功能。 1 個 SPI 控制器可以支持串行、同步、全雙工通信和可編程的數(shù)據(jù)長度； 兩個速率可高達 400kbit/s 的總線接口具有監(jiān)控模式，可支持監(jiān)控模式和多個地址識別的功能。 （ 5）其他的 APB 外圍設(shè)備： 所有的 GPI0 均位居 AHB 總線上、支持 CortexM3 位操作和 GPDMA 操作、支持可配置的全新開漏模式以及能夠?qū)崿F(xiàn)快速的高性能的 CPU 訪問； 12 位能夠在 6 個端口之間進行多通道輸入，并且具備多個結(jié)果寄存器模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC） ； 實時時鐘有自己的電源、驅(qū)動也是由指定的實時時鐘振蕩器來完成 ； 支持 CortexM3 可選外部時鐘； 為 了節(jié)省功率的消耗，外圍設(shè)備都設(shè)有自己單獨的時鐘分頻器。 基于 LPC1752的實時時鐘研究 20 （ 6） 4MHz 內(nèi) 部 IRC 振蕩器能夠調(diào)整的精度誤差范圍為 1％左右； （ 7）不可以屏蔽的中斷輸入（ NMI）； （ 8）具有規(guī)范化的串行跟蹤接口，串行調(diào)試接口和 ARM 測試接口； （ 9）對程序仿真能夠?qū)崿F(xiàn)對 RTC 運行的實時追蹤； （ 10）具有睡眠模式、深度睡眠模式和掉電模式、深度掉電模式四種低功能消耗模式； （ 11） 1 個高電平 伏電源； （ 12）具有 1 個邊沿觸發(fā)或電平觸發(fā)的外部中斷輸入 ； （ 13）在系統(tǒng)狀態(tài)為深度睡眠模式或者掉電的模式的情況下，被叫醒的中斷控制器將替實時時鐘的工作 ； （ 14）在掉電模式時為了喚醒處理器可使用中斷 ； （ 15）強制復(fù)位的閥值和掉電中斷的閥值可應(yīng)用斷電檢測來進行設(shè)置。 只要片內(nèi)存在 PLL， CPU 就可以在最高頻率下運行，并且不需高頻晶振的支持。 PLL的時鐘源可以使用主振蕩器，也可以使用 RTC 振蕩器或內(nèi)部 RC 振蕩器。任何一種都可以。 基于 LPC1752的實時時鐘研究 21 結(jié)構(gòu) 圖 LPC1752 內(nèi)部原理圖 如圖 所示，此芯片含有數(shù)據(jù)總線、系統(tǒng)總線，及指令總線，這些總線的使用方法與 TCM 不同點在于它的運行的速度變得更快。指令總線的作用是用于對指令執(zhí)行取指操作，數(shù)據(jù)總線的功能則是實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的訪問，每個設(shè)備都必須具有著兩 種總線進行數(shù)據(jù)的交換。 基于 LPC1752的實時時鐘研究 22 此芯片充分利用了 AHB 矩陣多層的特點，將 CortexM3 所有接線與外設(shè)進行靈活的連接。它允許其他計算機應(yīng)用端口及總線對主機進行訪問。實現(xiàn)資源共享，從而提高了對計算機資源的利用率，這種通過端口的訪問，不但能夠減少在硬件方面的成本投資，而且在某種程度上能夠大大減小人力資源的投入。 APB 外設(shè)能夠直接與總線相連，通過 AHB 矩陣來實現(xiàn)。這樣能使 CPU 和 DMA 之間的競爭得到一定的緩解，而且能夠通過合理的分配，達到處理器高性能的運行。且另一方面， APB 提供了緩存區(qū)，使得 CPU 不需要借助總線，就 能夠?qū)崿F(xiàn)對外部設(shè)備的控制。 基本操作 LPC1752 的實時時鐘，不僅可以顯示準(zhǔn)確的時間和日期，時間精確到秒，而且，還有定時報警的功能。實時時鐘消耗的功率很低，特別適合于在 CPU 沒有接連工作的情況下或電池供電的情況下使用，在沒有電源的情況下，實時時鐘可以通過中斷再使微處理器重新工作。 如圖 所示， RTC 時鐘節(jié)拍計數(shù)器沒有使用自身所帶的時鐘源，而是從外面專門的時鐘源引入。時鐘節(jié)拍計數(shù)器具有十五位，每一秒可以記錄的時鐘數(shù)據(jù)為 32768 個。每次在 CTC 秒進位的情況下，完整時間寄存器 0~ RTC 時間 計數(shù)器將得到更新。 RTC中斷方式，一個是被 CIIR 所控制的增量中斷。另一個是被 AMR 寄存器和各個時間報警寄存器所控制的報警中斷，例如 ALMIN、 ALSEC 等。中斷位置寄存器 ILR 會產(chǎn)生相對應(yīng)的中斷標(biāo)志。 圖 RTC 的寄存器功能圖 基于 LPC1752的實時時鐘研究 23 RTC 的基本操作方法如下： 對時鐘源進行設(shè)置； 對報警中斷進行相關(guān)設(shè)置； 對時鐘控制寄存器的 CLKEN 位置位； 對實時時鐘值進行初始化； 執(zhí)行 3 次讀操作讀出完整時間寄存器的值，或者是等待中斷。 實時時鐘在運用過程中的要點： 在實時時鐘上，電池電壓這個引腳一般是用來為實時 時鐘提供電源的，因此一般要和專門的電源連接著，如果沒有使用實時時鐘，這個端口就應(yīng)該什么也不接。但是如果實時時鐘上有連 伏的電壓，這時候這個電池電壓引腳就可以不與外界的電源相連接，因為微處理器可以為實時時鐘提供電源。謹記：在電池電壓引腳和直流 伏電壓都不能用的情況下，實時時鐘內(nèi)的所有數(shù)據(jù)都會遺失。所以，在使用實時時鐘時，檢查好電路尤為關(guān)鍵。一旦沒有了電源，實時時鐘就不能正常的進行工作了。 基于 LPC1752的實時時鐘研究 24 硬件電路設(shè)計與分析 LPC1752 主芯片 C122pfC222pfC422pf