Difference between revisions of "Matrix - RTC/zh"

From FriendlyELEC WiKi
Jump to: navigation, search
(→‎与NanoPi M2连接使用)
(→‎C语言读写RTC)
 
(13 intermediate revisions by 2 users not shown)
Line 3: Line 3:
 
==介绍==
 
==介绍==
 
[[File:Matrix-RTC.png|thumb|]]
 
[[File:Matrix-RTC.png|thumb|]]
−
*Matrix - RTC模块是一个实时时钟模块，使用专用低功耗时钟芯片DS1307和32.768KHz晶振。地址和数据通过I2C总线传输，能够提供秒、分、小时、星期、日期、月和年等时钟日历数据。每一个月的天数能自动调整，并且有闰年补偿功能。后备电池确保存储在时钟芯片非易失性RAM的数据在模块断电的时候不丢失。
+
*DS1307串行实时时钟是一种低功耗，完整的二进制编码的十进制（BCD）时钟/日历加56位字节的NV SRAM。地址和数据通过IIC串行传输，双向总线。
 +
*时钟/日历提供秒、分、时、日、星期、月和年的信息。月的最后一天自动调整月的日数少于31天，包括闰年的修正。时钟运行24小时或者12小时格式与AM/PM指标。
  
 
==特性==
 
==特性==
−
* 低功耗
+
* I2C串口接口
−
* I2C串行接口
+
* 56字节、电池支持、通用的RAM和无限写道
−
* 56字节非失性的RAM
+
* 8-Pin DIP和8-Pin SO
−
* 自动掉电检测和切换
+
 
* 操作温度在-40度到85度
 
* 操作温度在-40度到85度
 
* PCB尺寸（mm）：24x32
 
* PCB尺寸（mm）：24x32
Line 28: Line 28:
 
|}
 
|}
  
−
==工作原理==
+
==硬件连接==
−
* DS1307是一款专用低功耗，具有56字节非失性RAM的全BCD码时钟日历实时时钟芯片。
+
===连接NanoPi NEO/NanoPi NEO Air===
−
*DS1307的寄存器统一编址，DS1307的各类时间数据均以BCD码的格式存储在相应的时间寄存器中，具体分配为：00H：秒；01H：分；02H：小时；03H：星期；04H：日期；05H：月；06H：年；07H：控制字。
+
NanoPi M1和NanoPi NEO以及NanoPi NEO Air的前24Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，并且使用同一份代码。<br>
−
*具有掉电保护的RAM寄存器的地址编码为08H-3FH。AM/PM 标志位决定时钟工作于24小时或12小时模式。
+
−
*DS1307在IIC总线上是从器件，地址固定为”11010000”。通过读写对应的寄存器可获取或设置时间和日期信息，星期信息在午夜调整，并且星期信息可以用户自定义（例如1代表星期天，2就代表星期一）
+
−
*设置不符合规则的时间和日期数据会导致未知的错误。
+
−
*设置DS1307控制寄存器可用来控制SQW/OWT引脚的输出，从而控制模块上的LED状态。
+
  
−
==下载Matrix源码==
+
参考下图连接模块：<br>
−
Matrix配件相关的代码是完全开源的，统一由一个仓库进行管理：https://github.com/friendlyarm/matrix.git <br>
+
[[File:Matrix-RTC_nanopi_NEO.jpg|frameless|600px|Matrix-RTC_nanopi_NEO]]
−
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。<br>
+
−
* nanopi分支用于支持NanoPi；
+
−
* nanopi2分支用于支持NanoPi 2；
+
−
* tiny4412分支用于支持Tiny4412；
+
−
* raspberrypi分支用于支持RaspberryPi；
+
  
−
在主机PC上安装git，以Ubuntu14.04为例
+
连接说明：
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
{| class="wikitable"
−
$ sudo apt-get install git
+
|-
−
</syntaxhighlight>
+
|Matrix-RTC || NanoPi NEO     
 +
|-
 +
|SDA    || Pin3
 +
|-
 +
|SCL    || Pin5
 +
|-
 +
|5V    || Pin4
 +
|-
 +
|GND    || Pin6
 +
|}
  
−
克隆Matrix配件代码仓库
+
===连接NanoPi M1===
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
参考下图连接模块：<br>
−
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
+
[[File:Matrix-RTC_nanopi_m1.jpg|frameless|600px|Matrix-RTC_nanopi_m1]]
−
</syntaxhighlight>
+
−
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录，里面存放着所有Matrix配件的代码。
+
−
 
+
−
==与NanoPi 2连接使用==
+
−
===硬件连接===
+
−
参考下图连接模块Matrix-RTC和NanoPi 2：<br>
+
−
[[File:Matrix-RTC_nanopi_2.jpg|frameless|600px|Matrix-RTC_nanopi_2]]
+
  
 
连接说明：
 
连接说明：
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|Matrix-RTC || NanoPi 2
+
|Matrix-RTC || NanoPi M1     
 
|-
 
|-
 
|SDA    || Pin3
 
|SDA    || Pin3
Line 74: Line 67:
 
|}
 
|}
  
−
===编译测试程序===
+
===连接NanoPi 2===
−
进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支
+
参考下图连接模块：<br>
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-RTC_nanopi_2.jpg|frameless|600px|Matrix-RTC_nanopi_2]]
−
$ cd matrix
+
−
$ git checkout nanopi2
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
编译Matrix配件代码
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi 2配套的arm-linux-gcc-4.9.3。<br>
+
−
编译成功后库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-RTC对应的测试程序为matrix-rtc。<br>
+
−
硬件驱动模块位于modules目录下，对应的驱动源码都包含在在NanoPi 2的Linux内核仓库里：https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git <br>
+
−
 
+
−
===运行测试程序===
+
−
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
−
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令将Matrix的硬件驱动、库文件和测试程序拷贝到NanoPi 2的文件系统上。<br>
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ cp modules /media/rootfs/ -r
+
−
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
−
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
将SD卡重新插入NanoPi 2，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令加载硬件驱动。<br>
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ cd /modules
+
−
$ insmod rtc-ds1307.ko
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
运行模块Matrix-RTC的测试程序。<br>
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ matrix-rtc
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。<br>
+
−
运行效果：<br>
+
−
[[File:matrix-rtc_result.png|frameless|600px|matrix-rtc_result]]
+
−
 
+
−
该程序只是读写硬件RTC，如果想设置Debian的系统时间，可执行以下命令，假设当前时间为"2016-11-17 17:26:01"：
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ date -s "2016-11-17 17:26:01"
+
−
$ hwclock -w -f /dev/rtc1
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
设置完成后，就算重启系统，时间仍然是准确的。
+
−
 
+
−
===代码展示===
+
−
<syntaxhighlight lang="c">
+
−
int main(int argc, char **argv)
+
−
{
+
−
    int fd, retval;
+
−
    struct rtc_time rtc_tm;
+
−
    const char *rtc = default_rtc;
+
−
    const char *date_time = default_date_time;
+
−
 
+
−
    switch (argc) {
+
−
    case 3:
+
−
        rtc = argv[1];
+
−
        date_time = argv[2];
+
−
        break;
+
−
    case 1:
+
−
        break;
+
−
    default:
+
−
        fprintf(stderr, "usage:  rtctest [rtcdev] [year mon day hour min sec]\n");
+
−
        return 1;
+
−
    }
+
−
 
+
−
    fd = open(rtc, O_RDONLY);
+
−
 
+
−
    if (fd == -1) {
+
−
        perror(rtc);
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
    fprintf(stderr, "RTC Driver Test Example.\n");
+
−
 
+
−
    sscanf(date_time, "%d %d %d %d %d %d",
+
−
            &rtc_tm.tm_year,
+
−
            &rtc_tm.tm_mon,
+
−
            &rtc_tm.tm_mday,
+
−
            &rtc_tm.tm_hour,
+
−
            &rtc_tm.tm_min,
+
−
            &rtc_tm.tm_sec);
+
−
    rtc_tm.tm_year -= 1900;
+
−
    rtc_tm.tm_mon -= 1;
+
−
    retval = ioctl(fd, RTC_SET_TIME, &rtc_tm);
+
−
    if (retval == -1) {
+
−
        perror("RTC_SET_TIME ioctl");
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
   
+
−
    fprintf(stderr, "Set RTC date/time is %d-%d-%d, %02d:%02d:%02d.\n",
+
−
        rtc_tm.tm_mon + 1, rtc_tm.tm_mday, rtc_tm.tm_year + 1900,
+
−
        rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);
+
−
 
+
−
    /* Read the RTC time/date */
+
−
    retval = ioctl(fd, RTC_RD_TIME, &rtc_tm);
+
−
    if (retval == -1) {
+
−
        perror("RTC_RD_TIME ioctl");
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
 
+
−
    fprintf(stderr, "Read RTC date/time is %d-%d-%d, %02d:%02d:%02d.\n",
+
−
        rtc_tm.tm_mon + 1, rtc_tm.tm_mday, rtc_tm.tm_year + 1900,
+
−
        rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);
+
−
 
+
−
    fprintf(stderr, "Test complete\n");
+
−
    close(fd);
+
−
    return 0;
+
−
}
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
==与NanoPi M2连接使用==
+
−
===硬件连接===
+
−
参考下图连接模块Matrix-RTC和NanoPi M2：<br>
+
−
[[File:Matrix-RTC_nanopi_M2.jpg|frameless|600px|Matrix-RTC_nanopi_M2]]
+
  
 
连接说明：
 
连接说明：
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|Matrix-RTC || NanoPi M2
+
|Matrix-RTC || NanoPi 2
 
|-
 
|-
 
|SDA    || Pin3
 
|SDA    || Pin3
Line 205: Line 85:
 
|}
 
|}
  
−
===编译测试程序===
+
===连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire===
−
进入Matrix代码仓库，切换到nanopi_M2分支
+
NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，这里仅以NanoPi M2为例。<br>
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
参考下图连接模块：<br>
−
$ cd matrix
+
[[File:Matrix-RTC_nanopi_M2.jpg|frameless|600px|Matrix-RTC_nanopi_M2]]
−
$ git checkout nanopi_M2
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
编译Matrix配件代码
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi M2配套的arm-linux-gcc-4.9.3。<br>
+
−
编译成功后库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-RTC对应的测试程序为matrix-rtc。<br>
+
−
硬件驱动模块位于modules目录下，对应的驱动源码都包含在在NanoPi 2的Linux内核仓库里：https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git <br>
+
−
 
+
−
===运行测试程序===
+
−
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
−
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令将Matrix的硬件驱动、库文件和测试程序拷贝到NanoPi M2的文件系统上。<br>
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ cp modules /media/rootfs/ -r
+
−
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
−
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
将SD卡重新插入NanoPi M2，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令加载硬件驱动。<br>
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ cd /modules
+
−
$ insmod rtc-ds1307.ko
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
运行模块Matrix-RTC的测试程序。<br>
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ matrix-rtc
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。<br>
+
−
运行效果：<br>
+
−
[[File:matrix-rtc_result.png|frameless|600px|matrix-rtc_result]]
+
−
 
+
−
该程序只是读写硬件RTC，如果想设置Debian的系统时间，可执行以下命令，假设当前时间为"2016-11-17 17:26:01"：
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ date -s "2016-11-17 17:26:01"
+
−
$ hwclock -w -f /dev/rtc1
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
设置完成后，就算重启系统，时间仍然是准确的。
+
−
 
+
−
===代码展示===
+
−
<syntaxhighlight lang="c">
+
−
int main(int argc, char **argv)
+
−
{
+
−
    int fd, retval;
+
−
    struct rtc_time rtc_tm;
+
−
    const char *rtc = default_rtc;
+
−
    const char *date_time = default_date_time;
+
−
 
+
−
    switch (argc) {
+
−
    case 3:
+
−
        rtc = argv[1];
+
−
        date_time = argv[2];
+
−
        break;
+
−
    case 1:
+
−
        break;
+
−
    default:
+
−
        fprintf(stderr, "usage:  rtctest [rtcdev] [year mon day hour min sec]\n");
+
−
        return 1;
+
−
    }
+
−
 
+
−
    fd = open(rtc, O_RDONLY);
+
−
 
+
−
    if (fd ==  -1) {
+
−
        perror(rtc);
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
    fprintf(stderr, "RTC Driver Test Example.\n");
+
−
 
+
−
    sscanf(date_time, "%d %d %d %d %d %d",
+
−
            &rtc_tm.tm_year,
+
−
            &rtc_tm.tm_mon,
+
−
            &rtc_tm.tm_mday,
+
−
            &rtc_tm.tm_hour,
+
−
            &rtc_tm.tm_min,
+
−
            &rtc_tm.tm_sec);
+
−
    rtc_tm.tm_year -= 1900;
+
−
    rtc_tm.tm_mon -= 1;
+
−
    retval = ioctl(fd, RTC_SET_TIME, &rtc_tm);
+
−
    if (retval == -1) {
+
−
        perror("RTC_SET_TIME ioctl");
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
   
+
−
    fprintf(stderr, "Set RTC date/time is %d-%d-%d, %02d:%02d:%02d.\n",
+
−
        rtc_tm.tm_mon + 1, rtc_tm.tm_mday, rtc_tm.tm_year + 1900,
+
−
        rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);
+
−
 
+
−
    /* Read the RTC time/date */
+
−
    retval = ioctl(fd, RTC_RD_TIME, &rtc_tm);
+
−
    if (retval == -1) {
+
−
        perror("RTC_RD_TIME ioctl");
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
 
+
−
    fprintf(stderr, "Read RTC date/time is %d-%d-%d, %02d:%02d:%02d.\n",
+
−
        rtc_tm.tm_mon + 1, rtc_tm.tm_mday, rtc_tm.tm_year + 1900,
+
−
        rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);
+
−
 
+
−
    fprintf(stderr, "Test complete\n");
+
−
    close(fd);
+
−
    return 0;
+
−
}
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
==与NanoPC-T2连接使用==
+
−
===硬件连接===
+
−
参考下图连接模块Matrix-RTC和NanoPC-T2：<br>
+
−
[[File:Matrix-RTC_NanoPC-T2.jpg|frameless|600px|Matrix-RTC_NanoPC-T2]]
+
  
 
连接说明：
 
连接说明：
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|Matrix-RTC || NanoPC-T2
+
| || NanoPi M2     
 
|-
 
|-
−
|SDA    || Pin6
+
|SDA    || Pin3
 
|-
 
|-
 
|SCL    || Pin5
 
|SCL    || Pin5
 
|-  
 
|-  
−
|5V    || Pin29
+
|5V    || Pin4
 
|-
 
|-
−
|GND    || Pin30
+
|GND    || Pin6
 
|}
 
|}
  
−
===编译测试程序===
+
===连接NanoPi M3===
−
进入Matrix代码仓库，切换到NanoPC-T2分支
+
参考下图连接模块：<br>
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-RTC_nanopi_M3.jpg|frameless|600px|Matrix-RTC_nanopi_M3]]
−
$ cd matrix
+
−
$ git checkout NanoPC-T2
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
编译Matrix配件代码
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi M2配套的arm-linux-gcc-4.9.3。<br>
+
−
编译成功后库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-RTC对应的测试程序为matrix-rtc。<br>
+
−
硬件驱动模块位于modules目录下，对应的驱动源码都包含在在NanoPC-T2的Linux内核仓库里：https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git <br>
+
−
 
+
−
===运行测试程序===
+
−
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
−
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令将Matrix的硬件驱动、库文件和测试程序拷贝到NanoPC-T2的文件系统上。<br>
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ cp modules /media/rootfs/ -r
+
−
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
−
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
将SD卡重新插入NanoPC-T2，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令加载硬件驱动。<br>
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ cd /modules
+
−
$ insmod rtc-ds1307.ko
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
运行模块Matrix-RTC的测试程序。<br>
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ matrix-rtc
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。<br>
+
−
运行效果：<br>
+
−
[[File:matrix-rtc_result.png|frameless|600px|matrix-rtc_result]]
+
−
 
+
−
该程序只是读写硬件RTC，如果想设置Debian的系统时间，可执行以下命令，假设当前时间为"2016-11-17 17:26:01"：
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ date -s "2016-11-17 17:26:01"
+
−
$ hwclock -w -f /dev/rtc1
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
设置完成后，就算重启系统，时间仍然是准确的。
+
−
 
+
−
===代码展示===
+
−
<syntaxhighlight lang="c">
+
−
int main(int argc, char **argv)
+
−
{
+
−
    int fd, retval;
+
−
    struct rtc_time rtc_tm;
+
−
    const char *rtc = default_rtc;
+
−
    const char *date_time = default_date_time;
+
−
 
+
−
    switch (argc) {
+
−
    case 3:
+
−
        rtc = argv[1];
+
−
        date_time = argv[2];
+
−
        break;
+
−
    case 1:
+
−
        break;
+
−
    default:
+
−
        fprintf(stderr, "usage:  rtctest [rtcdev] [year mon day hour min sec]\n");
+
−
        return 1;
+
−
    }
+
−
 
+
−
    fd = open(rtc, O_RDONLY);
+
−
 
+
−
    if (fd ==  -1) {
+
−
        perror(rtc);
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
    fprintf(stderr, "RTC Driver Test Example.\n");
+
−
 
+
−
    sscanf(date_time, "%d %d %d %d %d %d",
+
−
            &rtc_tm.tm_year,
+
−
            &rtc_tm.tm_mon,
+
−
            &rtc_tm.tm_mday,
+
−
            &rtc_tm.tm_hour,
+
−
            &rtc_tm.tm_min,
+
−
            &rtc_tm.tm_sec);
+
−
    rtc_tm.tm_year -= 1900;
+
−
    rtc_tm.tm_mon -= 1;
+
−
    retval = ioctl(fd, RTC_SET_TIME, &rtc_tm);
+
−
    if (retval == -1) {
+
−
        perror("RTC_SET_TIME ioctl");
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
   
+
−
    fprintf(stderr, "Set RTC date/time is %d-%d-%d, %02d:%02d:%02d.\n",
+
−
        rtc_tm.tm_mon + 1, rtc_tm.tm_mday, rtc_tm.tm_year + 1900,
+
−
        rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);
+
−
 
+
−
    /* Read the RTC time/date */
+
−
    retval = ioctl(fd, RTC_RD_TIME, &rtc_tm);
+
−
    if (retval == -1) {
+
−
        perror("RTC_RD_TIME ioctl");
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
 
+
−
    fprintf(stderr, "Read RTC date/time is %d-%d-%d, %02d:%02d:%02d.\n",
+
−
        rtc_tm.tm_mon + 1, rtc_tm.tm_mday, rtc_tm.tm_year + 1900,
+
−
        rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);
+
−
 
+
−
    fprintf(stderr, "Test complete\n");
+
−
    close(fd);
+
−
    return 0;
+
−
}
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
==与NanoPi连接使用==
+
−
在NanoPi上运行Debian系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器，参考wiki: [[NanoPi/zh|NanoPi]] & [[How_to_build_the_Compiling_Environment/zh|How to Build the Compiling Environment]]。<br>
+
−
注意: 只有使用nanopi-v4.1.y-matrix分支编译出来的内核才能配合Matrix配件正常工作。<br>
+
−
下载NanoPi内核源代码并编译: <br>
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ git clone https://github.com/friendlyarm/linux-4.x.y.git
+
−
$ cd linux-4.x.y
+
−
$ git checkout nanopi-v4.1.y-matrix
+
−
$ make nanopi_defconfig
+
−
$ touch .scmversion
+
−
$ make
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
编译好后的zImage位于内核源码arch/arm/boot/目录下，把该zImage替换掉NanoPi烧写文件sd-fuse_nanopi/prebuilt下的zImage，重新制作SD卡即可。
+
−
 
+
−
===硬件连接===
+
−
参考下图连接模块Matrix-RTC和NanoPi：<br>
+
−
[[File:Matrix-RTC_nanopi.jpg|frameless|600px|Matrix-RTC_nanopi]]
+
  
 
连接说明：
 
连接说明：
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|Matrix-RTC || NanoPi
+
| || NanoPi M3     
 
|-
 
|-
 
|SDA    || Pin3
 
|SDA    || Pin3
Line 480: Line 122:
 
|}
 
|}
  
−
===编译测试程序===
+
===连接NanoPC-T2===
−
进入Matrix代码仓库，切换到nanopi分支
+
参考下图连接模块：<br>
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-RTC_NanoPC-T2.jpg|frameless|600px|Matrix-RTC_NanoPC-T2]]
−
$ cd matrix
+
−
$ git checkout nanopi
+
−
</syntaxhighlight>
+
  
−
编译Matrix配件代码
+
连接说明：
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
{| class="wikitable"
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
|-
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
|Matrix-RTC || NanoPC-T2
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
|-
−
</syntaxhighlight>
+
|SDA    || Pin6
−
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi-Debian配套的arm-linux-gcc-4.4.3。<br>
+
|-
−
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-RTC对应的测试程序为matrix-rtc。<br>
+
|SCL    || Pin5
 +
|-  
 +
|5V    || Pin29
 +
|-
 +
|GND    || Pin30
 +
|}
  
−
===运行测试程序===
+
==H3平台==
−
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
===Linux-4.14 / Linux-3.4===
−
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令将Matrix的硬件驱动、库文件和测试程序拷贝到NanoPi的文件系统上。<br>
+
====C程序读写RTC====
 +
启动开发板，进入系统后克隆Matrix代码仓库：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cp modules /media/rootfs/ -r
+
$ apt-get update && apt-get install git
−
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
−
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
  
−
将SD卡重新插入NanoPi，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令加载硬件驱动。<br>
+
编译并安装Matrix：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cd /modules
+
$ cd matrix
−
$ insmod rtc-ds1307.ko
+
$ make && make install
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
运行模块Matrix-RTC的测试程序。<br>
+
运行测试程序：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ matrix-rtc
 
$ matrix-rtc
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 
注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。<br>
 
注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。<br>
−
 
+
运行效果如下：<br>
−
运行效果：<br>
+
−
[[File:matrix-rtc_nanopi1_shell.png|frameless|400px|matrix-rtc_nanopi1_shell]]
+
−
 
+
−
该程序只是简单的读写硬件RTC，如果想设置Debian的系统时间，可执行以下命令，假设当前时间为"2016-11-17 17:26:01"：
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ date -s "2016-11-17 17:26:01"
+
RTC Driver Test Example.
−
$ hwclock -w -f /dev/rtc1
+
Set RTC date/time is 9-15-2015, 01:01:01.
 +
Read RTC date/time is 9-15-2015, 01:01:01.
 +
Test complete
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
设置完成后，就算重启系统，时间仍然是准确的。
+
该程序只是简单的读写硬件RTC
  
−
===代码展示===
+
====使用hwclock命令读写RTC====
−
<syntaxhighlight lang="c">
+
* 读取当前时间
−
int main(int argc, char **argv)
+
<syntaxhighlight lang="bash">
−
{
+
$ sudo modprobe rtc-ds1307
−
    int fd, retval;
+
sudo hwclock -r -f /dev/rtc-ds1307
−
    struct rtc_time rtc_tm;
+
−
    const char *rtc = default_rtc;
+
−
    const char *date_time = default_date_time;
+
−
 
+
−
    switch (argc) {
+
−
    case 3:
+
−
        rtc = argv[1];
+
−
        date_time = argv[2];
+
−
        break;
+
−
    case 1:
+
−
        break;
+
−
    default:
+
−
        fprintf(stderr, "usage:  rtctest [rtcdev] [year mon day hour min sec]\n");
+
−
        return 1;
+
−
    }
+
−
 
+
−
    fd = open(rtc, O_RDONLY);
+
−
 
+
−
    if (fd ==  -1) {
+
−
        perror(rtc);
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
    fprintf(stderr, "RTC Driver Test Example.\n");
+
−
 
+
−
    sscanf(date_time, "%d %d %d %d %d %d",
+
−
            &rtc_tm.tm_year,
+
−
            &rtc_tm.tm_mon,
+
−
            &rtc_tm.tm_mday,
+
−
            &rtc_tm.tm_hour,
+
−
            &rtc_tm.tm_min,
+
−
            &rtc_tm.tm_sec);
+
−
    rtc_tm.tm_year -= 1900;
+
−
    rtc_tm.tm_mon -= 1;
+
−
    retval = ioctl(fd, RTC_SET_TIME, &rtc_tm);
+
−
    if (retval == -1) {
+
−
        perror("RTC_SET_TIME ioctl");
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
   
+
−
    fprintf(stderr, "Set RTC date/time is %d-%d-%d, %02d:%02d:%02d.\n",
+
−
        rtc_tm.tm_mon + 1, rtc_tm.tm_mday, rtc_tm.tm_year + 1900,
+
−
        rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);
+
−
 
+
−
    /* Read the RTC time/date */
+
−
    retval = ioctl(fd, RTC_RD_TIME, &rtc_tm);
+
−
    if (retval == -1) {
+
−
        perror("RTC_RD_TIME ioctl");
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
 
+
−
    fprintf(stderr, "Read RTC date/time is %d-%d-%d, %02d:%02d:%02d.\n",
+
−
        rtc_tm.tm_mon + 1, rtc_tm.tm_mday, rtc_tm.tm_year + 1900,
+
−
        rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);
+
−
 
+
−
    fprintf(stderr, "Test complete\n");
+
−
    close(fd);
+
−
    return 0;
+
−
}
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
==与Tiny4412连接使用==
+
* 设置时间并保存
−
===准备工作===
+
−
参考Tiny4412光盘里的《友善之臂Ubuntu使用手册》，在Tiny4412上运行UbuntuCore系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。<br>
+
−
注意：只能使用Tiny4412SDK-1506的底板。
+
−
 
+
−
===硬件连接===
+
−
参考下图连接模块Matrix-RTC和Tiny4412：<br>
+
−
[[File:Matrix-RTC_tiny4412.jpg|frameless|600px|Matrix-RTC_tiny4412]]
+
−
 
+
−
连接说明：
+
−
{| class="wikitable"
+
−
|-
+
−
|Matrix-RTC || Tiny4412
+
−
|-
+
−
|SDA        || CON18 SDA
+
−
|-
+
−
|SCL        || CON18 SCL
+
−
|-
+
−
|5V        || CON18 5V
+
−
|-
+
−
|GND        || CON18 GND
+
−
|}
+
−
 
+
−
===编译测试程序===
+
−
进入Matrix代码仓库，切换到tiny4412分支
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cd matrix
+
sudo date -s "2019-10-09 17:00:00"
−
$ git checkout tiny4412
+
sudo hwclock -w -f /dev/rtc-ds1307
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
编译Matrix配件代码
+
==S5P4418/S5P6818平台==
 +
启动开发板，进入系统后克隆Matrix代码仓库：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- clean
+
$ apt-get update && apt-get install git
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- install
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为Tiny4412-UbuntuCore配套的arm-linux-gnueabihf-gcc-4.7.3。<br>
+
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
−
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-RTC对应的测试程序为matrix-rtc。
+
  
−
===运行测试程序===
+
编译并安装Matrix：
−
将带有UbuntuCore系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
−
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令可将Matrix的所有库文件和测试程序拷贝到Tiny4412的文件系统上。<br>
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
$ cd matrix
−
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
$ make && make install
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
将SD卡重新插入Tiny4412，上电启动，在UbuntuCore的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-RTC的测试程序。<br>
+
运行测试程序：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ matrix-rtc
 
$ matrix-rtc
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。
+
注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。<br>
−
 
+
运行效果如下：<br>
−
运行效果：<br>
+
−
[[File:matrix-rtc_tiny4412_shell.png|frameless|400px|matrix-rtc_tiny4412_shell]]
+
−
 
+
−
该程序只是简单的读写硬件RTC，如果想设置Debian的系统时间，可执行以下命令，假设当前时间为"2016-11-17 17:26:01"：
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
RTC Driver Test Example.
 +
Set RTC date/time is 9-15-2015, 01:01:01.
 +
Read RTC date/time is 9-15-2015, 01:01:01.
 +
Test complete
 +
</syntaxhighlight>
 +
该程序只是简单的读写硬件RTC，如果想设置Debian的系统时间并将其保持在Matrix-RTC模块里，可执行以下命令，假设当前时间为"2016-11-17 17:26:01"：
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
$ modprobe rtc-ds1307
 
$ date -s "2016-11-17 17:26:01"
 
$ date -s "2016-11-17 17:26:01"
−
$ hwclock -w -f /dev/rtc1
+
$ hwclock -w -f /dev/rtc-ds1307
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
设置完成后，就算重启系统，时间仍然是准确的。
+
然后修改/etc/modprobe.d/matrix-blacklist.conf，在"blacklist rtc_ds1307"前加上一个＃，表示注释该行，这样下次开机就会自动加载驱动了。<br>
−
 
+
重启系统，可以看到时间仍然是准确的：
−
===代码展示===
+
<syntaxhighlight lang="bash">
−
<syntaxhighlight lang="c">
+
$ hwclock -r -f /dev/rtc-ds1307
−
static const char default_rtc[] = "/dev/rtc0";
+
2016年11月18日 星期五 08时29分48秒  -0.492649 seconds
−
static const char default_date_time[] = "2015 9 15 1 1 1";
+
−
int main(int argc, char **argv)
+
−
{
+
−
    int fd, retval;
+
−
    struct rtc_time rtc_tm;
+
−
    const char *rtc = default_rtc;
+
−
    const char *date_time = default_date_time;
+
−
 
+
−
    switch (argc) {
+
−
    case 3:
+
−
        rtc = argv[1];
+
−
        date_time = argv[2];
+
−
        break;
+
−
    case 1:
+
−
        break;
+
−
    default:
+
−
        fprintf(stderr, "usage:  rtctest [rtcdev] [year mon day hour min sec]\n");
+
−
        return 1;
+
−
    }
+
−
 
+
−
    fd = open(rtc, O_RDONLY);
+
−
 
+
−
    if (fd ==  -1) {
+
−
        perror(rtc);
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
    fprintf(stderr, "RTC Driver Test Example.\n");
+
−
 
+
−
    sscanf(date_time, "%d %d %d %d %d %d",
+
−
            &rtc_tm.tm_year,
+
−
            &rtc_tm.tm_mon,
+
−
            &rtc_tm.tm_mday,
+
−
            &rtc_tm.tm_hour,
+
−
            &rtc_tm.tm_min,
+
−
            &rtc_tm.tm_sec);
+
−
    rtc_tm.tm_year -= 1900;
+
−
    rtc_tm.tm_mon -= 1;
+
−
    retval = ioctl(fd, RTC_SET_TIME, &rtc_tm);
+
−
    if (retval == -1) {
+
−
        perror("RTC_SET_TIME ioctl");
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
   
+
−
    fprintf(stderr, "Set RTC date/time is %d-%d-%d, %02d:%02d:%02d.\n",
+
−
        rtc_tm.tm_mon + 1, rtc_tm.tm_mday, rtc_tm.tm_year + 1900,
+
−
        rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);
+
−
 
+
−
    /* Read the RTC time/date */
+
−
    retval = ioctl(fd, RTC_RD_TIME, &rtc_tm);
+
−
    if (retval == -1) {
+
−
        perror("RTC_RD_TIME ioctl");
+
−
        exit(errno);
+
−
    }
+
−
 
+
−
    fprintf(stderr, "Read RTC date/time is %d-%d-%d, %02d:%02d:%02d.\n",
+
−
        rtc_tm.tm_mon + 1, rtc_tm.tm_mday, rtc_tm.tm_year + 1900,
+
−
        rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);
+
−
 
+
−
    fprintf(stderr, "Test complete\n");
+
−
    close(fd);
+
−
    return 0;
+
−
}
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
 
−
==与RaspberryPi连接使用==
 
−
 
−
==与Arduino连接使用==
 
  
 
==相关资料==
 
==相关资料==
 
[http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS1307.pdf DS1307.pdf]
 
[http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS1307.pdf DS1307.pdf]

Latest revision as of 02:54, 17 December 2019

English

1 介绍

Matrix-RTC.png
  • DS1307串行实时时钟是一种低功耗，完整的二进制编码的十进制（BCD）时钟/日历加56位字节的NV SRAM。地址和数据通过IIC串行传输，双向总线。
  • 时钟/日历提供秒、分、时、日、星期、月和年的信息。月的最后一天自动调整月的日数少于31天，包括闰年的修正。时钟运行24小时或者12小时格式与AM/PM指标。

2 特性

  • I2C串口接口
  • 56字节、电池支持、通用的RAM和无限写道
  • 8-Pin DIP和8-Pin SO
  • 操作温度在-40度到85度
  • PCB尺寸（mm）：24x32

Matrix-RTC PCB.png

  • 引脚说明:
名称 描述
SDA I2C SDA
SCL I2C SCL
5V 电源5V
GND 地

3 硬件连接

3.1 连接NanoPi NEO/NanoPi NEO Air

NanoPi M1和NanoPi NEO以及NanoPi NEO Air的前24Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，并且使用同一份代码。

参考下图连接模块：
Matrix-RTC_nanopi_NEO

连接说明：

Matrix-RTC NanoPi NEO
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6

3.2 连接NanoPi M1

参考下图连接模块：
Matrix-RTC_nanopi_m1

连接说明：

Matrix-RTC NanoPi M1
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6

3.3 连接NanoPi 2

参考下图连接模块：
Matrix-RTC_nanopi_2

连接说明：

Matrix-RTC NanoPi 2
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6

3.4 连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire

NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，这里仅以NanoPi M2为例。
参考下图连接模块：
Matrix-RTC_nanopi_M2

连接说明：

NanoPi M2
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6

3.5 连接NanoPi M3

参考下图连接模块：
Matrix-RTC_nanopi_M3

连接说明：

NanoPi M3
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6

3.6 连接NanoPC-T2

参考下图连接模块：
Matrix-RTC_NanoPC-T2

连接说明：

Matrix-RTC NanoPC-T2
SDA Pin6
SCL Pin5
5V Pin29
GND Pin30

4 H3平台

4.1 Linux-4.14 / Linux-3.4

4.1.1 C程序读写RTC

启动开发板，进入系统后克隆Matrix代码仓库： 

$ apt-get update && apt-get install git
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。

编译并安装Matrix： 

$ cd matrix
$ make && make install

运行测试程序： 

$ matrix-rtc

注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。
运行效果如下：

RTC Driver Test Example.
Set RTC date/time is 9-15-2015, 01:01:01.
Read RTC date/time is 9-15-2015, 01:01:01.
Test complete

该程序只是简单的读写硬件RTC

4.1.2 使用hwclock命令读写RTC

  • 读取当前时间
$ sudo modprobe rtc-ds1307
sudo hwclock -r -f /dev/rtc-ds1307
  • 设置时间并保存
sudo date -s "2019-10-09 17:00:00"
sudo hwclock -w -f /dev/rtc-ds1307

5 S5P4418/S5P6818平台

启动开发板，进入系统后克隆Matrix代码仓库： 

$ apt-get update && apt-get install git
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。

编译并安装Matrix： 

$ cd matrix
$ make && make install

运行测试程序： 

$ matrix-rtc

注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。
运行效果如下：

RTC Driver Test Example.
Set RTC date/time is 9-15-2015, 01:01:01.
Read RTC date/time is 9-15-2015, 01:01:01.
Test complete

该程序只是简单的读写硬件RTC，如果想设置Debian的系统时间并将其保持在Matrix-RTC模块里，可执行以下命令，假设当前时间为"2016-11-17 17:26:01"： 

$ modprobe rtc-ds1307
$ date -s "2016-11-17 17:26:01"
$ hwclock -w -f /dev/rtc-ds1307

然后修改/etc/modprobe.d/matrix-blacklist.conf，在"blacklist rtc_ds1307"前加上一个＃，表示注释该行，这样下次开机就会自动加载驱动了。
重启系统，可以看到时间仍然是准确的： 

$ hwclock -r -f /dev/rtc-ds1307
2016年11月18日 星期五 08时29分48秒  -0.492649 seconds

6 相关资料

DS1307.pdf

Retrieved from "https://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php?title=Matrix_-_RTC/zh&oldid=20773"