在外企做服务器开发， 目前是项目经理， 管理两个server开发的项目。不做嵌入式好久了。
全部博文（197）
分类： LINUX
2008-01-17 10:02:43
文件:
linux_rtc_i2c_driver.pdf
大小:
161KB
下载:
下载
对于RTC还可以我自己的两篇文章：
[原创] RTC driver 框架以及具体的s3c2410-rtc.c情景分析(beta2)
http://blog.chinaunix.net/u/22617/showart.php?id=270683
移植smdk2410的rtc驱动到jk2410开发板碰到的问题的解决 ：
http://blog.chinaunix.net/u/22617/showart.php?id=413400
RTC 实时时钟驱动
-------I
内核版本: linux-
文档设计: 侯辉华
版 本: 1.01
时 间:
内容简介: 介绍接在I
目录索引:
一. Linux下的时钟系统简介.
二. Linux对时间的表示.
三. Linux时钟中断的初始化及处理.
四. RTC设备驱动程序.
五. I
六. Linux下的I
一. Linux下的时钟系统简介
实际上，linux系统有两个时钟：一个是由主板电池驱动的“Real Time Clock”也叫做RTC或者叫CMOS时钟，硬件时钟。当操作系统关机的时候，用这个来记录时间，但是对于运行的系统是不用这个时间的。另一个时间是 “System clock”也叫内核时钟或者软件时钟，是由软件根据时间中断来进行计数的，内核时钟在系统关机的情况下是不存在的，所以，当操作系统启动的时候，内核时钟是要读取RTC时间来进行时间同步.
linux的内核时间实际上是记录从
二. Linux对时间的表示
通常，操作系统可以使用三种方法来表示系统的当前时间与日期：①最简单的一种方法就是直接用一个64位的计数器来对时钟滴答进行计数。②第二种方法就是用一个32位计数器来对秒进行计数，同时还用一个32位的辅助计数器对时钟滴答计数，之子累积到一秒为止。因为2的32次方超过136年，因此这种方法直至22世纪都可以让系统工作得很好。③第三种方法也是按时钟滴答进行计数，但是是相对于系统启动以来的滴答次数，而不是相对于相对于某个确定的外部时刻；当读外部后备时钟（如RTC）或用户输入实际时间时，根据当前的滴答次数计算系统当前时间。
Linux通常都采用第三种方法来维护系统的时间与日期, 通过时钟点滴进行计时的基础原理, 可以参看下面介绍的参考文档, 主要原理是通过硬件的中断累积来计时, 但必要要设置硬件中断一次所须的时间, 一般具体的不同的芯片都不同, EP9302系统具体设置如下:
1. EP93xx系列芯片有四个Timer计时器, 使用的是Timer1, 与具体芯片相关的内容在如下两个文件:
linux-
linux-
2. 针对整个Arm体系的时钟相关文件为:
linux-
时钟中断计时的主要相关函数为如下两个:
1. ep93xx_gettimeoffset()的作用就是返回距最近一次时钟中断发生后, Timer已经累积的时间(但还未满足引发一次时钟中断), 这个时间值单位为微秒, 获取当前时间时, 就是累计已经发生的Timer中断次数所经历的时间, 然后加上这个即将要发生中断所过去的时间, 这样取得当前时间的精度是相当高的.
2. LATCH的含义是指一次时钟中断要经过多少个Timer时钟周期, TIMER1LOAD寄存器设置的就是这个值, ep93xx的计时器Timer1会将这个值一直递减直至0, 如此就引发一次时钟中断, 然后又重LATCH重头开始递减.
3. xtime记载的即为系统自开机以来的当前时间, 单位为秒, 精确度为微秒. 因此在开机时必须从RTC当中取得真实的时间来赋此初值, EP93xx系列直接初始此值为其自身所带RTC模块的时间值, RTCDR寄存器是EP93xx所自带的RTC模块的寄存器, 其值单位为秒,基准为相对1970年, 此处即为我们要改动的地方.将其值从i
static unsigned long ep93xx_gettimeoffset(void)
{
unsigned long hwticks;
hwticks = LATCH - (inl(TIMER1VALUE) & 0xffff);
return ((hwticks * tick) / LATCH);
}
void __init ep93xx_setup_timer(void) //初始化Timer，设定时钟中断周期…
{
gettimeoffset = ep93xx_gettimeoffset;
outl(0, TIMER1CONTROL);
outl(LATCH - 1, TIMER1LOAD); //设定Timer经多少个Timer时钟周期后产生中断…
outl(0xc8, TIMER1CONTROL);
xtime.tv_sec = inl(RTCDR); //从ep93xx内部RTC模块读取时间，后将重新从cmos读.
}
以下详细介绍一下时钟点滴计时的几个基本参数, 以下定义的出处, 除非特别指出, 一般是位于各自不同的平台的文件夹下定义:
linux-
linux-
1. 时钟周期（clock cycle）的频率：计时器Timer晶体振荡器在1秒时间内产生的时钟脉冲个数就是时钟周期的频率, 要注意这个Timer的时钟周期频率要与时钟中断的频率区别开来, Linux用宏CLOCK_TICK_RATE来表示计时器的输入时钟脉冲的频率（此值在EP93xx上是508KHZ），该宏定义在timex.h头文件中：
#define CLOCK_TICK_RATE 508000 /* Underlying HZ */
2. 时钟中断（clock tick）：我们知道当计数器减到0值时，它就在IRQ0上产生一次时钟中断，也即一次时钟中断, 计数器的初始值决定了要过多少时钟周期才产生一次时钟中断，因此也就决定了一次时钟滴答的时间间隔长度. 在EP93xx系统中, Timer1的TIMER1LOAD 的值决定过多少时钟周期后产生一次时钟中断.
3. 时钟中断的频率（HZ）：也即1秒时间内Timer所产生的时钟中断次数。确定了时钟中断的频率值后也就可以确定Timer的计数器初值。Linux内核用宏HZ来表示时钟中断的频率，而且在不同的平台上HZ有不同的定义值。对于SPARC、MIPS、ARM和i386等平台HZ的值都是100。该宏在ARM平台上的定义如下（param.h）：
#ifndef HZ
#define HZ 100
#endif
据HZ值，可知每隔(1000ms／HZ)=10ms发生一次时钟中断.
4. 时钟中断的时间间隔： Linux用全局变量tick来表示时钟中断的时间间隔长度，其实定义了HZ之后, 即决定了此间隔值, tick变量的单位是微妙(μs), 该变量定义在kernel/timer.c文件中，如下：
long tick = (1000000 + HZ/2) / HZ; /* timer interrupt period */.
5. 宏LATCH：Linux用宏LATCH来定义要设置到Timer中的值，它表示TImer将没隔多少个时钟周期产生一次时钟中断。显然LATCH应该由下列公式计算： LATCH=(1秒之内的Timer时钟周期个数)÷(1秒之内的时钟中断次数)=（CLOCK_TICK_RATE）÷（HZ）.
三. Linux时钟中断的初始化及处理
以下着重描述一下时钟中断时与RTC相关的修改:
文件:linux-
描述:时钟初始化化, 在start_kernel()当中调用.
void __init time_init(void)
{
xtime.tv_usec = 0;
xtime.tv_sec = 0;
setup_timer();
}
文件:linux-
描述:安装时钟中断服务程序，从RTC更新初始化系统时钟, 在time_init()当中调用.
/*
* Set up timer interrupt, and return the current time in seconds.
*/
static inline void setup_timer(void)
{
ep93xx_setup_timer();
//houhh 20070713...
/////////
xtime.tv_sec = get_cmos_time(); //从RTC设备中读取当前时间…
set_rtc = set_cmos_time; //初始化更新系统时间到RTC的函数, 在do_set_rtc()中调用…
/////////
timer_irq.handler = ep93xx_timer_interrupt; //时钟中断服务程序…
setup_arm_irq(IRQ_TIMER1, &timer_irq); //安装时钟中断处理…
}
文件:linux-
描述:读写I
extern uchar pcf8563_readdata(uchar address);
extern int pcf8563_writedata(uchar address, uchar mdata);
#define CMOS_READ(addr) pcf8563_readdata(addr)
#define CMOS_WRITE(data, addr) pcf8563_writedata(addr, data)
文件:linux-
描述:设置及读写RTC, 主要通过宏CMOS_READ/ CMOS_WRITE完成功能.
unsigned long get_cmos_time(void)
static int set_cmos_time(unsigned long nowtime)
文件: linux-
描述:时钟中断服务程序，并检测更新系统时钟到RTC, 在setup_timer()当中调用.
/*
* IRQ handler for the timer
*/
static void ep93xx_timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{
outl( 1, TIMER1CLEAR );
do_leds();
do_set_rtc(); //houhh 20070713, 检测是否要更新系统当前时间到cmos rtc设备...
do_timer(regs);
do_profile(regs);
}
一般认为时钟中断计时的精度较高，所以在时钟中断服务程序中会每隔11分钟(660秒)就检测一次是否须要将此时的系统时间写回到RTC当中, 所以在ep93xx的时钟中断服务程序中，须要加上do_set_rtc()，关于这个函数具体的功能请具体参见源码.
四. RTC设备驱动程序
主要指出RTC设备及相关操作，这一块相当简单，RTC时钟处理成一简单字符设备.
基础文件结构:
static struct file_operations pcf8563_fops = {
owner: THIS_MODULE,
ioctl: pcf8563_ioctl,
open: pcf8563_open,
release: pcf8563_release,
};
文件: linux-
描述: RTC设备的文件结构，指文件打开及释放操作，其实最核心的还是ioctl，这里可以进行时间读取以及时间设置操作, 具体使用示例可以参考rtctest.c示例文件.
文件: linux-
描述:时间设置与读取.
get_rtc_time(struct rtc_time *tm);
Set_rtc_time(struct rtc_time *tm);
文件: linux-
描述: I
extern int pcf8563_writedata(uchar address, uchar mdata);
extern uchar pcf8563_readdata(uchar address);
#define rtc_reg_read(x) pcf8563_readdata(x)
#define rtc_reg_write(x,y) pcf8563_writedata(x, y)
文件: linux-
描述: 模块初始化，负责注册/注消RTC字符设备.
int __init pcf8563_init(void)
void __exit pcf8563_exit(void)
五. I
i
1. 注意延时的时间，I
2. 注意在改变I
3. 在读写I
Ø 写回应：主设备写完八位数据后，在第九个周期等待从设备来拉低SDA作为回应，因此须先将SDA在第八周期SCL低时拉高，之后拉高SCL等从设备回应，等到从设备回应后拉低SCL，第九周期结束，一个BYTE传送完成.
Ø 读回应：主设备读从设备八位数据后，也应该在第九周期进行回应，分如下两种情况: 连续读n个字节时，前n-1个字节以拉低作回应，第n个字节则为拉高SDA回应，因此如若是每次只读一个字节，则回应为拉高.
4. 操作SDA/SCL PIN时，注意在读SDA时，将其设置成输入状态.
文件: linux-
描述: SDA/SCL PIN脚定义, 为EP93xx的GPIO口G口的第0, 1位.
#define I
#define I
#define I
#define I
#define I
#define I
文件: linux-
描述: SDA/SCL输入输出.
static void bit_ep93xx_setscl(void* data, int state)
{
unsigned long flags;
save_flags(flags);
outl(inl(I
if (state){
cli();
outl(inl(I
}
else{
cli();
outl(inl(I
}
restore_flags(flags);
}
//===========================================================================
/// write SCL pin
//===========================================================================
static void bit_ep93xx_setsda(void* data, int state)
{
unsigned long flags;
save_flags(flags);
outl(inl(I
if (state){
cli();
outl(inl(I
}
else{
cli();
