SylixOS中RTC設備驅動
1、概述
本文檔基於SylixOS-EVB-i.MX6Q驗證平臺，介紹SylixOS中RTC設備驅動實現過程，可作為在SylixOS集成開發環境下進行字符設備驅動開發的參考。
2、RTC設備驅動
2.1硬件原理
實時時鐘（RTC）的主要功能是在系統掉電的情況下，利用備用電源使時鐘繼續運行，保證不會丟失時間信息。
i.MX6Q驗證平臺上使用的是外置實時時鐘集成電路ISL1208。硬件接線如圖 2.1所示。
圖 2.1 RTC硬件接線
圖中，X1和X2為內部反向放大器的輸入和輸出引腳，要求外置一個
2.2驅動實現
2.2.1安裝RTC設備驅動程序
參照上一章節字符設備驅動模型，調用API_RtcDrvInstall內核函數，註冊RTC設備驅動程序，包括RTC設備的創建、刪除、打開、關閉、讀寫及
程序清單 2.1安裝RTC設備驅動程序
LW_API INT API_RtcDrvInstall (VOID)
{
if (_G_iRtcDrvNum > 0) {
return (ERROR_NONE);
}
_G_iRtcDrvNum = iosDrvInstall(__rtcOpen,
(FUNCPTR)LW_NULL,
__rtcOpen,
__rtcClose,
LW_NULL,
LW_NULL,
__rtcIoctl);
DRIVER_LICENSE(_G_iRtcDrvNum, "GPL->Ver 2.0");
DRIVER_AUTHOR(_G_iRtcDrvNum, "Han.hui");
DRIVER_DESCRIPTION(_G_iRtcDrvNum, "hardware rtc.");
return ((_G_iRtcDrvNum > 0) ? (ERROR_NONE) : (PX_ERROR));
}2.2.2創建設備
1. ISL1208 RTC驅動程序
ISL1208驅動程序主要包括RTC初始化、時間設置、時間獲取。如程序清單 2.2所示。
程序清單 2.2 ISL1208 RTC驅動程序集
static LW_RTC_FUNCS _G_isl1208RtcFuncs = {
isl1208RtcInit,
isl1208RtcSetTime,
isl1208RtcGetTime,
LW_NULL
};1）isl1208RtcInit——RTC初始化
由於ISL1208 RTC通過I2C總線進行數據傳輸，所以需要在RTC初始化函數中調用API_I2cDeviceCreate內核函數創建RTC設備，將其作為從設備掛接在I2C總線上（前提是已實現驗證平臺上的I2C驅動並創建I2C適配器），這樣，RTC進行數據傳輸時即可根據適配器名查找到對應的I2C適配器，並調用I2C適配器的操作函數。具體實現如程序清單 2.3所示。
程序清單 2.3 RTC初始化
static VOID isl1208RtcInit (VOID)
{
__PISL1208_RTC_CONTROLER pRtcControler = &_G_isl1208RtcControlers[0];
if (!pRtcControler->RTCC_pI2cDevice) {
pRtcControler->RTCC_pI2cDevice = API_I2cDeviceCreate(pRtcControler->RTCC_pcI2cBusName,
"/dev/rtc",
0x6F, /* ISL 芯片的設備地址 */
0);
if (pRtcControler->RTCC_pI2cDevice) {
isl1208RtcHwInit();
}
}
}2）isl1208RtcSetTime——RTC時間設置
RTC的時間設置過程：
將待設置時間進行轉碼並填入數據buf；
封裝I2C總線傳輸控制消息，消息中包含RTC從設備地址、消息長度、傳輸控制標誌（讀/寫）、數據buf；
發送I2C控制消息，控制RTC設備寫使能；
發送I2C控制消息，填充RTC對應時間設置寄存器；
發送I2C控制消息，控制RTC設備寫失能。
RTC時間設置過程如程序清單 2.4所示，其中isl1208ReadReg和isl1208SetRegs即為封裝I2C總線傳輸控制消息並調用總線傳輸控制函數進行消息傳輸的過程，這裏不做過多描述。
程序清單 2.4 RTC時間設置
static INT isl1208RtcSetTime (PLW_RTC_FUNCS pRtcFuncs, time_t *pTimeNow)
{
__PISL1208_RTC_CONTROLER pRtcControler = &_G_isl1208RtcControlers[0];
struct tm tmNow;
UINT8 aucBuffer[ISL1208_RTC_SECTION_LEN] = { 0, };
UINT8 ucCtlDat[1], ucRegDat[1];
gmtime_r(pTimeNow, &tmNow); /* 轉換成 tm 時間格式 */
/*
* 將待設置時間進行轉碼並填入數據buf
*/
aucBuffer[ISL1208_REG_YR] = rtcBinToBcd(tmNow.tm_year % 100);
aucBuffer[ISL1208_REG_MO] = rtcBinToBcd(tmNow.tm_mon + 1);
aucBuffer[ISL1208_REG_DT] = rtcBinToBcd(tmNow.tm_mday);
aucBuffer[ISL1208_REG_DW] = rtcBinToBcd(tmNow.tm_wday & 7);
aucBuffer[ISL1208_REG_HR] = rtcBinToBcd(tmNow.tm_hour);
aucBuffer[ISL1208_REG_MN] = rtcBinToBcd(tmNow.tm_min);
aucBuffer[ISL1208_REG_SC] = rtcBinToBcd(tmNow.tm_sec);
/*
* 讀取 RTC 的狀態值並設置 WRTC, 控制 RTC 寫使能
*/
isl1208ReadReg(pRtcControler->RTCC_pI2cDevice, ISL1208_REG_SR, ucRegDat, 1);
ucCtlDat[0] = ucRegDat[0] | ISL1208_REG_SR_WRTC;
isl1208SetRegs(pRtcControler->RTCC_pI2cDevice, ISL1208_REG_SR, ucCtlDat, 1);
/*
* 寫入待設置時間
*/
isl1208SetRegs(pRtcControler->RTCC_pI2cDevice, 0, aucBuffer, ISL1208_RTC_SECTION_LEN);
/*
* 設置 WRTC, 控制 RTC 寫失能
*/
ucCtlDat[0] = ucRegDat[0] & ~ISL1208_REG_SR_WRTC;
isl1208SetRegs(pRtcControler->RTCC_pI2cDevice, ISL1208_REG_SR, ucCtlDat, 1);
return (ERROR_NONE);
}3）isl1208RtcGetTime——RTC時間獲取
RTC時間獲取就是調用isl1208ReadReg函數，讀取RTC設備存放時間信息的寄存器，然後將獲取的時間進行轉碼，獲得當前年、月、日、時、分、秒等信息，填入相應結構體。具體實現過程如程序清單 2.5所示。
程序清單 2.5 RTC時間獲取
static INT isl1208RtcGetTime (PLW_RTC_FUNCS pRtcFuncs, time_t *pTimeNow)
{
__PISL1208_RTC_CONTROLER pRtcControler = &_G_isl1208RtcControlers[0];
struct tm tmNow;
UINT8 ucValue;
UINT8 aucBuffer[ISL1208_RTC_SECTION_LEN] = { 0, };
/*
* 讀取RTC設備存放時間信息的寄存器
*/
isl1208ReadReg(pRtcControler->RTCC_pI2cDevice, 0, aucBuffer, ISL1208_RTC_SECTION_LEN);
/*
* 對獲取的時間信息進行轉碼並填入相應的結構體
*/
tmNow.tm_sec = rtcBcdToBin(aucBuffer[ISL1208_REG_SC]);
tmNow.tm_min = rtcBcdToBin(aucBuffer[ISL1208_REG_MN]);
ucValue = aucBuffer[ISL1208_REG_HR];
if (ucValue & ISL1208_REG_HR_MIL) { /* 24h 格式 */
tmNow.tm_hour = rtcBcdToBin(ucValue & 0x3F);
} else { /* 12h 格式 */
if (ucValue & ISL1208_REG_HR_PM) { /* PM 標誌設置 */
tmNow.tm_hour = 12 + rtcBcdToBin(ucValue & 0x1F);
} else {
tmNow.tm_hour = rtcBcdToBin(ucValue & 0x1F);
}
}
tmNow.tm_wday = rtcBcdToBin(aucBuffer[ISL1208_REG_DW]);
tmNow.tm_mday = rtcBcdToBin(aucBuffer[ISL1208_REG_DT]);
tmNow.tm_mon = rtcBcdToBin(aucBuffer[ISL1208_REG_MO]) - 1;
tmNow.tm_year = rtcBcdToBin(aucBuffer[ISL1208_REG_YR]) + 100;
tmNow.tm_yday = 0;
tmNow.tm_isdst = 0;
if (pTimeNow) {
*pTimeNow = timegm(&tmNow);
}
return (ERROR_NONE);
}2. 創建RTC設備
調用API_RtcDevCreate創建RTC設備，設備結構體prtcdev中保存的操作函數集就是函數入參——ISL1208 RTC驅動程序_G_isl1208RtcFuncs。然後再調用API_IosDevAddEx內核函數，向系統中添加一個設備，該函數中主要就是填充設備結構體中的另一個成員——設備頭，設備頭中保存著設備名稱、設備驅動索引號、設備類型、打開次數等。最後，將該設備頭添加入設備頭管理鏈表進行管理。RTC設備的創建過程如程序清單 2.6所示。
程序清單 2.6 RTC設備創建
LW_API INT API_RtcDevCreate (PLW_RTC_FUNCS prtcfuncs)
{
PLW_RTC_DEV prtcdev;
if (prtcfuncs == LW_NULL) {
_ErrorHandle(EINVAL);
return (PX_ERROR);
}
if (_G_iRtcDrvNum <= 0) {
_DebugHandle(__ERRORMESSAGE_LEVEL, "no driver.\r\n");
_ErrorHandle(ERROR_IO_NO_DRIVER);
return (PX_ERROR);
}
/*
* 為設備結構體分配空間
*/
prtcdev = (PLW_RTC_DEV)__SHEAP_ALLOC(sizeof(LW_RTC_DEV));
if (prtcdev == LW_NULL) {
_DebugHandle(__ERRORMESSAGE_LEVEL, "system low memory.\r\n");
_ErrorHandle(ERROR_SYSTEM_LOW_MEMORY);
return (PX_ERROR);
}
lib_bzero(prtcdev, sizeof(LW_RTC_DEV));
/*
* 保存RTC設備驅動程序
*/
prtcdev->RTCDEV_prtcfuncs = prtcfuncs;
/*
* 向系統中添加一個設備，將設備頭鏈入鏈表進行管理
*/
if (iosDevAddEx(&prtcdev->RTCDEV_devhdr, __LW_RTC_DEV_NAME, _G_iRtcDrvNum, DT_CHR) != ERROR_NONE) {
__SHEAP_FREE((PVOID)prtcdev);
return (PX_ERROR);
}
/*
* 初始化硬件
*/
if (prtcfuncs->RTC_pfuncInit) {
prtcfuncs->RTC_pfuncInit();
}
return (ERROR_NONE);
}3、RTC時間同步
RTC設備創建完成並安裝完設備驅動程序後，即可調用API_RtcToSys內核函數進行時間同步。該函數調用API_RtcGet函數，打開已安裝的RTC設備，通過ioctl命令控制，獲取當前RTC時間，最終調用lib_clock_settime，將獲取的時間設置為系統時間。具體實現過程如程序清單 3.1所示。
程序清單 3.1系統時間同步
LW_API INT API_RtcToSys (VOID)
{
struct timespec tv;
/*
* 獲取當前RTC時間
*/
if (API_RtcGet(&tv.tv_sec) < 0) {
return (PX_ERROR);
}
tv.tv_nsec = 0;
/*
* 將獲取的時間設置為系統時間
*/
return (lib_clock_settime(CLOCK_REALTIME, &tv));
}SylixOS中RTC設備驅動