本文主要是介绍RK3568外置RTC芯片PCF8563T（或替代型号）实验，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
RK3568 外接 PCF8563 RTC
- Chapter0 RK3568 外接 PCF8563 RTC
- 1 menuconfig中打开pcf8563驱动
- 2 设备树DTS
- 3 修改驱动
- Chapter1 【正点原子Linux连载】第三十一章 外置RTC芯片AT8563T实验 摘自【正点原子】ATK-DLRK3568嵌入式Linux驱动开发指南
- 第三十一章 外置RTC芯片AT8563T实验
- 31.1 AT8563芯片(PCF8563替代)
- 31.2 硬件原理图分析
Chapter0 RK3568 外接 PCF8563 RTC
原文链接
1 menuconfig中打开pcf8563驱动
在kernel的menuconfig中选中
>Device Drivers>Real TIme Clock>Philips PCF8563/Epson RTC8564
2 设备树DTS
&i2c3 {status = "okay";+ pcf8563: pcf8563@51 {
+ status = "okay";
+ compatible = "nxp,pcf8563";
+ reg = <0x51>; // 读a3h, 写a2h: a3 >> 1 = 0x51
+ };
};
rk809: pmic@20 {compatible = "rockchip,rk809";reg = <0x20>;...pwrkey {status = "okay";};+ rtc{
+ status = "disabled";
+ };pinctrl_rk8xx: pinctrl_rk8xx {...};...};3 修改驱动
rtc芯片的电压不低，但是总报错，先注释掉就可以使用了。报错原因以后再看一下寄存器相关文档。
rk3568/kernel/drivers/rtc/rtc-pcf8563.cstatic int pcf8563_get_datetime(struct i2c_client *client, struct rtc_time *tm)
{struct pcf8563 *pcf8563 = i2c_get_clientdata(client);unsigned char buf[9];int err;err = pcf8563_read_block_data(client, PCF8563_REG_ST1, 9, buf);if (err)return err;- /*if (buf[PCF8563_REG_SC] & PCF8563_SC_LV) {
- pcf8563->voltage_low = 1;
- dev_err(&client->dev,
- "low voltage detected, date/time is not reliable.\n");
- return -EINVAL;
- }*/dev_dbg(&client->dev,"%s: raw data is st1=%02x, st2=%02x, sec=%02x, min=%02x, hr=%02x, ""mday=%02x, wday=%02x, mon=%02x, year=%02x\n",__func__,buf[0], buf[1], buf[2], buf[3],buf[4], buf[5], buf[6], buf[7],buf[8]);tm->tm_sec = bcd2bin(buf[PCF8563_REG_SC] & 0x7F);tm->tm_min = bcd2bin(buf[PCF8563_REG_MN] & 0x7F);tm->tm_hour = bcd2bin(buf[PCF8563_REG_HR] & 0x3F); /* rtc hr 0-23 */tm->tm_mday = bcd2bin(buf[PCF8563_REG_DM] & 0x3F);tm->tm_wday = buf[PCF8563_REG_DW] & 0x07;tm->tm_mon = bcd2bin(buf[PCF8563_REG_MO] & 0x1F) - 1; /* rtc mn 1-12 */tm->tm_year = bcd2bin(buf[PCF8563_REG_YR]);if (tm->tm_year < 70)tm->tm_year += 100; /* assume we are in 1970...2069 *//* detect the polarity heuristically. see note above. */pcf8563->c_polarity = (buf[PCF8563_REG_MO] & PCF8563_MO_C) ?(tm->tm_year >= 100) : (tm->tm_year < 100);dev_dbg(&client->dev, "%s: tm is secs=%d, mins=%d, hours=%d, ""mday=%d, mon=%d, year=%d, wday=%d\n",__func__,tm->tm_sec, tm->tm_min, tm->tm_hour,tm->tm_mday, tm->tm_mon, tm->tm_year, tm->tm_wday);return 0;
}Chapter1 【正点原子Linux连载】第三十一章 外置RTC芯片AT8563T实验 摘自【正点原子】ATK-DLRK3568嵌入式Linux驱动开发指南
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_55796564/article/details/137628370
第三十一章 外置RTC芯片AT8563T实验
上一章我们学习了ATK-DLRK3568内置RTC外设，了解了Linux系统下RTC驱动框架。一般的应用场合使用SOC内置的RTC就可以了，而且成本也低，但是在一些对于时间精度要求比较高的场合，SOC内置的RTC就不适用了。我们需要根据自己的应用要求选择合适的外置RTC芯片，正点原子ATK-DLRK3568开发板上板载了一个RTC芯片：AT8563T，这是一个IIC接口的外置RTC芯片，本章我们就来学习一下如何驱动外置RTC芯片。
31.1 AT8563芯片(PCF8563替代)
31.1.1 AT8563简介
AT8563是一个CMOS实时时钟/日历芯片，针对低功耗进行了优化。计时计数器由世纪、年、月、日、日、时、分、秒位组成。系统可以设置或读取AT8563中存放的时间，从而对数据进行相应的处理。可以通过I2C总线接口与系统之前串行传输数据，比起采用并行总线的方案，可以减少电路板上的线路布线数目，非常适合于复杂的系统。
该芯片具有以下特点：
◎提供年、月、日、星期，时、分、秒计时，使用外置32.768Khz晶振。
◎低后备电流：0.25uA ，VDD=3.0V，温度25℃。
◎IIC接口，速度最高400KHz。
◎可编程时钟输出，可以供其他设备使用，可输出的时钟频率有32.768kHz、1.024kHz、32Hz和1Hz。
◎支持闹钟和定时功能。
◎IIC读IC读地址为0XA3，写地址为0XA2
◎内部集成震荡电容，片内电源复位功能
◎封装形式：DIP8、SO8、SSO8、MSOP8。
由下图31.1.1.1得知ATK-DLRK3568开发板板载的封装为SO8，对应就是AT8563T芯片。
这是AT8563的32.768kHz晶振引脚，AT8563必选要外接32.768kHz晶振。
图标5、6这是AT8563的IIC引脚，AT8563通过IIC接口与主控进行通信，因此AT8563本质是个IIC器件。
图标3这是中断引脚。
31.1.2 AT8563寄存器详解
AT8563有16个内部寄存器，这些寄存器都是8位的。前两个寄存器(0X00和0X01)为控制/状态寄存器。0X020X08为时间和日期寄存器，这些寄存器保存着秒、分、时、日、星期、月和年信息。0X090X0C为闹钟寄存器，保存闹钟信息。0X0D为时钟输出频率寄存器，0X0E和0X0F这两个寄存器时钟控制寄存器。注意、时分秒、年月日、闹钟等时间信息为BCD格式。
另外还有时钟输出寄存(0X0D)以及定时器寄存器(0X0E和0X0F)，这里我们不用AT8563的时钟输出和定时器功能，这里就不讲解了，感兴趣的可以参考AT8563数据手册。
总体来说，AT8563还是很简单的，这是一个IIC接口的RTC芯片，因此在Linux系统下就涉及到两类驱动：
◎IIC驱动，需要IIC驱动框架来读写AT8563芯片。
◎RTC驱动，因为这是一个RTC芯片，因此要用到RTC驱动框架。
如果要用到中断功能的话，还需要用到Linux系统中的中断子系统，这些我们前面都有相应的实验讲解。所以AT8563的Linux驱动并不复杂，而且重点是Linux系统默认就已经集成了AT8563驱动，我们使用起来非常简单，直接修改设备树，添加AT8563节点信息，然后使能内核的AT8563驱动即可。
31.2 硬件原理图分析
AT8563原理图如图31.2.1所示：
图31.2.1 AT8563原理图
从图31.2.1可以看出，AT8563连接到了ATK-DLRK3568的I2C5接口上，引脚为GPIO3_B3和GPIO3_B4。另外，AT8563的INT引脚连接到了GPIO0_D3引脚上。
31.3 实验驱动编写
31.3.1 修改设备树
1、添加或者查找AT8563所使用的IO的pinmux配置
AT8563的IIC接口连接到了I2C5上，对应的引脚GPIO3_B3和GPIO3_B4。在设备树中添加这2个引脚对应的配置信息。打开rk3568-pinctrl.dtsi文件，查找一下有没有I2C5的引脚配置信息，默认是有的，内容如下：
示例代码31.3.1.1 i2c5引脚节点
1 i2c5 {
2 /omit-if-no-ref/
3 i2c5m0_xfer: i2c5m0-xfer {
4 rockchip,pins =
5 /* i2c5_sclm0 */
6 <3 RK_PB3 4 &pcfg_pull_none_smt>,
7 /* i2c5_sdam0 */
8 <3 RK_PB4 4 &pcfg_pull_none_smt>;
9 };
10
11 /omit-if-no-ref/
12 i2c5m1_xfer: i2c5m1-xfer {
13 rockchip,pins =
14 /* i2c5_sclm1 */
15 <4 RK_PC7 2 &pcfg_pull_none_smt>,
16 /* i2c5_sdam1 */
17 <4 RK_PD0 2 &pcfg_pull_none_smt>;
18 };
19 };从第6、8行可以看出，I2C5默认就是GPIO3_B3和GPIO_B4，所以I2C5的引脚是不需要我们去修改的，直接使用i2c5m0_xfer即可。如果一个引脚作为GPIO功能的话可以不用添加pinctrl信息，因此，重点引脚GPIO0_D3就不操作了。
2、在I2C5节点追加AT8563子节点
接着我们在rk3568-atk-evb1-ddr4-v10.dtsi文件，通过节点内容追加的方式，向I2C5节点中添加“rtc@51”子节点，节点如下所示：
示例代码31.3.1.2 追加at8563子节点
1 &i2c5 {
2 rtc@51 {
3 compatible = "nxp,pcf8563";
4 reg = <0x51>;
5 interrupt-parent = <&gpio0>;
6 interrupts = <RK_PD3 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
7 #clock-cells = <0>;
8 };
9 }第2行，rtc子节点，@后面的“51”是AT8563的器件地址。
第3行，设置compatible值为“nxp,pcf8563”。
第4行，reg属性也是设置AT8563器件地址的，因此reg设置为0x51。
第5行，interrupt-parent属性设置中断控制器，因为GPIO0_D3数据在GPIO0组，所以这里设置中断控制器为GPIO0。
第6行，interrupts设置中断信息，RK_PD3表示GPIO0_D3，IRQ_TYPE_LEVEL_LOW表示下降沿触发。31.3.2 AT8563驱动使能
1、使用Linux内核自带的PCF8563驱动
这里为什么要使用PCF8563驱动呢？原因很简单，AT8563与PCF8563的驱动兼容。输入如下命令打开Linux配置菜单：
make ARCH=arm64 menuconfig
配置路径如下：
-> Device Drivers
-> Real Time Clock
-> <*> Philips PCF8563/Epson RTC8564 //选中PCF8563
如图31.3.2.1所示：
图31.3.2.1 使能PCF8563驱动
选择并保存后，重新编译内核源码使用新的boot.img文件启动开发板。
31.4 运行测试
当配置好AT8563驱动的时候，启动过程会提示如图31.4.1.1所示信息：
图31.4.1 AT8563启动过程
也可以在系统查看，如图31.4.2所示信息：
图31.4.2 查看AT8563设备
这里介绍一下，rtc0就是核心板上的RK809内部硬件RTC时钟，rtc1则是AT8563。系统已经识别出了AT8563，说明驱动没有问题。
将当前时间写入RTC1，注意读RTC之前需要写一次RTC才能读。
date +%T //查看系统时间并输出24小时制
hwclock -w -f /dev/rtc1 //将当前时间写入RTC1
hwclock -f /dev/rtc1 –show //读取RTC1的时间
图31.4.3 操作结果
从图31.4.3可以看出，正确的读出了时间信息，整个开发板掉电以后AT8563也会继续计时，因为有一个纽扣电池供电。
31.5 AT8563驱动分析
上一节我们已经测试了AT8563，本小节我们来简单看一下AT8563驱动源码，根据示例代码31.3.1.2中的第3行的compatible属性值可以找到相对应到驱动文件，在Linux源码中搜索字符串“nxp,pcf8563”即可找到驱动文件，路径为drivers/rtc/rtc-pcf8563.c。
AT8563是个I2C器件，因此基础驱动框架是I2C，在rtc-pcf8563.c文件中找到如下所示内容：
示例代码31.5.1 pcf8563 I2C驱动框架
1 static const struct i2c_device_id pcf8563_id[] = {
2 { "pcf8563", 0 },
3 { "rtc8564", 0 },
4 { }
5 };
6 MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, pcf8563_id);
7
8 #ifdef CONFIG_OF
9 static const struct of_device_id pcf8563_of_match[] = {
10 { .compatible = "nxp,pcf8563" },
11 { .compatible = "epson,rtc8564" },
12 { .compatible = "microcrystal,rv8564" },
13 {}
14 };
15 MODULE_DEVICE_TABLE(of, pcf8563_of_match);
16 #endif
17
18 static struct i2c_driver pcf8563_driver = {
19 .driver = {
20 .name = "rtc-pcf8563",
21 .of_match_table = of_match_ptr(pcf8563_of_match),
22 },
23 .probe = pcf8563_probe,
24 .id_table = pcf8563_id,
25 };
26
27 module_i2c_driver(pcf8563_driver);上述示例代码就是个标准的I2C驱动框架，第9～14行的pcf8563_of_match结构体数组就是设备树匹配数组，第10行的compatible属性为“nxp,pcf8563”，和我们的设备树向匹配。匹配以后第23行的pcf8563_probe函数就会执行。
接下来看一下pcf8563_probe函数，函数源码如下(有缩略)：
示例代码31.5.2 pcf8563_probe 函数
1 static int pcf8563_probe(struct i2c_client *client,
2 const struct i2c_device_id *id)
3 {
4 struct pcf8563 *pcf8563;
5 int err;
6 unsigned char buf;
......
13 pcf8563 = devm_kzalloc(&client->dev, sizeof(struct pcf8563),
14 GFP_KERNEL);
15 if (!pcf8563)
16 return -ENOMEM;
17
18 i2c_set_clientdata(client, pcf8563);
19 pcf8563->client = client;
20 device_set_wakeup_capable(&client->dev, 1);
21
22 /* Set timer to lowest frequency to save power */
23 buf = PCF8563_TMRC_1_60;
24 err = pcf8563_write_block_data(client, PCF8563_REG_TMRC, 1, &buf);
25 if (err < 0) {
26 dev_err(&client->dev, "%s: write error\n", __func__);
27 return err;
28 }
29
30 /* Clear flags and disable interrupts */
31 buf = 0;
32 err = pcf8563_write_block_data(client, PCF8563_REG_ST2, 1, &buf);
33 if (err < 0) {
34 dev_err(&client->dev, "%s: write error\n", __func__);
35 return err;
36 }
37
38 pcf8563->rtc = devm_rtc_device_register(&client->dev,
39 pcf8563_driver.driver.name,
40 &pcf8563_rtc_ops, THIS_MODULE);
41
42 if (IS_ERR(pcf8563->rtc))
43 if (IS_ERR(pcf8563->rtc))
44 if (client->irq > 0) {
45 err = devm_request_threaded_irq(&client->dev, client->irq,
46 NULL, pcf8563_irq,
47 IRQF_SHARED | IRQF_ONESHOT | IRQF_TRIGGER_LOW,
48 pcf8563_driver.driver.name, client);
49 if (err) {
50 dev_err(&client->dev, "unable to request IRQ %d\n",
51 client->irq);
52 return err;
53 }
54
55 }
56
57#if defined(CONFIG_COMMON_CLK) && !defined(CONFIG_ROCKCHIP_THUNDER_BOOT)
58 /* register clk in common clk framework */
59 pcf8563_clkout_register_clk(pcf8563);
60#endif
61
62 /* the pcf8563 alarm only supports a minute accuracy */
63 pcf8563->rtc->uie_unsupported = 1;
64
65 return 0;
66}第13行，申请内存内存，rtc-pcf8563.c定义了一个pcf8563结构体来描述AT8563芯片，所以这里就是申请一个AT8563实例。
第23~36行，初始化AT8563。
第38~40行，pcf8563结构体里面有个rtc成员变量，此成员变量是个rtc_device结构体指针。看到这里，大家应该很熟悉了，这个就是上一章讲解的RTC驱动框架最核心的rtc_device。这里需要对这个rtc指针分配内存。设置rtc_device的ops成员变量为pcf8563_rtc_ops，pcf8563_rtc_ops包含了AT8563的具体操作，包括设置时间、读取时间、设置闹钟等。
第44~55行，中断初始化，AT8563有个中断引脚INT，因此可以使用中断功能。这里使用devm_request_threaded_irq函数完成中断申请已经初始化，中断函数为pcf8563_irq。
总结一下，pcf8563_probe函数的核心就是初始化AT8563，然后使用上一章讲的RTC驱动框架来设置AT8563，然后向内核注册。
接下来我们看一下AT8563的核心：pcf8563_rtc_ops，内容如下：
示例代码31.5.3 pcf8563_rtc_ops
1 static const struct rtc_class_ops pcf8563_rtc_ops = {
2 .ioctl = pcf8563_rtc_ioctl,
3 .read_time = pcf8563_rtc_read_time,
4 .set_time = pcf8563_rtc_set_time,
5 .read_alarm = pcf8563_rtc_read_alarm,
6 .set_alarm = pcf8563_rtc_set_alarm,
7 .alarm_irq_enable = pcf8563_irq_enable,
8 };pcf8563_rtc_ops提供了AT8563的时间以及闹钟读写操作函数，应用程序对AT8563的所有操作最终都是通过这些函数来完成的。我们以读时间为例，当应用程序读取AT8563当前时间的时候，.read_time就会执行，在这里就是pcf8563_rtc_read_time函数，此函数又封装了一层函数函数pcf8563_get_datetime源码如下(有省略)：
示例代码31.5.4 pcf8563_get_datetime函数
1 static int pcf8563_get_datetime(struct i2c_client *client,
struct rtc_time *tm)
2 {
3
4 struct pcf8563 *pcf8563 = i2c_get_clientdata(client);
5 unsigned char buf[9];
6 int err;
7
8 err = pcf8563_read_block_data(client, PCF8563_REG_ST1, 9, buf);
9 if (err)
10 return err;
11
12 if (buf[PCF8563_REG_SC] & PCF8563_SC_LV) {
13 pcf8563->voltage_low = 1;
14 dev_err(&client->dev,
15 "low voltage detected, date/time is not reliable.\n");
16 return -EINVAL;
17 }
......
28 tm->tm_sec = bcd2bin(buf[PCF8563_REG_SC] & 0x7F);
29 tm->tm_min = bcd2bin(buf[PCF8563_REG_MN] & 0x7F);
30 tm->tm_hour = bcd2bin(buf[PCF8563_REG_HR] & 0x3F);
31 tm->tm_mday = bcd2bin(buf[PCF8563_REG_DM] & 0x3F);
32 tm->tm_wday = buf[PCF8563_REG_DW] & 0x07;
33 tm->tm_mon = bcd2bin(buf[PCF8563_REG_MO] & 0x1F) - 1; 、
34 tm->tm_year = bcd2bin(buf[PCF8563_REG_YR]) + 100;
35 /* detect the polarity heuristically. see note above. */
36 pcf8563->c_polarity = (buf[PCF8563_REG_MO] & PCF8563_MO_C) ?
37 (tm->tm_year >= 100) : (tm->tm_year < 100);
......
45 return 0;
46 }第8行，使用pcf8563_read_block_data函数从PCF8563_REG_ST1寄存器(地址为0X00)开始，连续读取9个寄存器的数据。这样就可以得到AT8563的控制与状态寄存器1和2，以及事件与日期寄存器的值。
第12行，判断AT8563的0X02寄存器VL位是否为1，也就是检查AT8563是否处于低电压模式，事件和日期是否有效。
第28~34行，依次获取AT8563中的时间和日期值，这里使用bcd2bin函数将原始的BCD值转换为时间值。将获取到的时间和日期打包到参数tm中，tm是个rtc_time结构体指针变量。
第36行，判断0X07寄存器的C位(bit7)的值，此位为1的话表示20xx年，为0的话就是19xx年。
可以看出pcf8563_rtc_read_time函数很简单，就是读取AT8563内部的时间和日期值，然后将其打包进rtc_time里面。其他的函数大同小异，大家可以自行分析一下，这里就不讲解了。
至此，AT8563驱动就简单分析完成了，其他IIC接口的RTC芯片驱动基本都是类似的，大家可以在实际项目开发中选择合适的RTC芯片。
这篇关于RK3568外置RTC芯片PCF8563T（或替代型号）实验的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
