[IMX] 08.RTC 时钟

news2025/5/30 14:55:30

代码链接：GitHub - maoxiaoxian/imx

1.IMX 的 SNVS 模块

2.SNVS 模块的寄存器

2.1.命令寄存器 - SNVS_HPCOMR

2.2.低功耗控制寄存器 - SNVS_LPCR

2.3.HP 模式的计数寄存器 MSB - SNVS_HPRTCMR

2.4.HP 模式的计数寄存器 LSB - SNVS_HPRTCLR

2.5.LP 模式的计数值 - SNVS_SRTCMR & SNVS_SRTCLR

实时时钟 (Run Time Clock, RTC) 用于提供年、月、日及时间信息，并且系统断电后时钟仍会继续运行

RTC 可以通过专用的实时时钟芯片实现，但大多数 MCU 或 MPU 内部自带实时时钟模块，比如 I.MX6U 内部的 SNVS (Secure Non-Volatile Storage) 模块就提供了 RTC 功能

1.IMX 的 SNVS 模块

I.MX6U 的 SNVS 模块提供实时时钟的功能，该模块包含一个实时计数器 RTC 和一个单调计数器

SNVS 中的外设在芯片掉电后由电池供电继续运行，I.MX6U-ALPHA 开发板上有一个纽扣电池，该纽扣电池在主电源关闭后为 SNVS 供电，如下图所示：

纽扣电池在开发板掉电后继续给 SNVS 模块供电，因此实时计数器 RTC 会一直运行，时间信息不会丢失

在有纽扣电池作为后备电源的情况下，不管系统主电源是否断电，SNVS 都会正常运行

SNVS 模块包含两部分：

SNVS_HP：高功耗 SNVS，由系统电源供电，系统主电源断电后 SNVS_HP 也会断电；
SNVS_LP：低功耗 SNVS，由系统电源和外部备用电源供电，系统主电源断电后，后备电源 (纽扣电池) 继续为 SNVS_LP 供电，且 SNVS_LP 和芯片复位隔离，因此 SNVS_LP 相关寄存器的值会一直保存；

SNVS 模块的结构如下图所示：

图中各标号部分的作用如下：

VDD_HIGH_IN 为系统/芯片的主电源，该电源会同时给 SNVS_HP 和 SNVS_LP 供电；
VDD_SNVS_IN 为纽扣电池，该电源只会给 SNVS_LP 供电，保证 SNVS_LP 在系统主电源 VDD_HIGH_IN 掉电后继续运行；
SNVS_HP 部分，此部分包含一个 SRTC (Secure Real Time Clock)；
SNVS_LP 部分，此部分包含一个 SRTC；

SNVS_HP 和 SNVS_LP 内部都有一个 SRTC，但 SNVS_HP 在系统掉电后会关闭，所以本章实验使用 SNVS_LP 内部的 SRTC

SRTC 的本质是一个定时器，需要外部提供一个 32.768KHz 的时钟源，I.MX6U-ALPHA 核心板上的 32.768KHz 晶振为 SNVS 的时钟源

SNVS 模块的寄存器 SNVS_LPSRTCMR 和 SNVS_LPSRTCLR 保存秒数，直接读取这两个寄存器的值可以得知其运行了多长时间，一般以 1970 年 1 月 1 日为起点，加上经过的秒数得到现在的时间和日期，SRTC 带有闹钟功能，可以在寄存器 SNVS_LPAR 中写入闹钟的时间值，当时钟值和闹钟值匹配时会产生闹钟中断

2.SNVS 模块的寄存器

2.1.命令寄存器 - SNVS_HPCOMR

SNVS_HPCOMR 寄存器控制 SNVS 模块的寄存器访问权限和模块复位功能，其结构如下：

NPSWA_EN：控制非特权软件的访问权限，该位置 1 后，允许非特权软件访问所有 SNVS 寄存器，包括只允许特权软件读/写访问的寄存器：
- 0：仅特权软件可以访问特权寄存器；
- 1：非特权软件可以访问特权寄存器；
LP_SWR_DIS：LP 软件复位控制，该位置 1 后禁止 LP 软件执行复位，仅系统复位才能清除该位：
- 0：允许 LP 软件执行复位；
- 1：禁止 LP 软件执行复位；
LP_SWR：LP 软件复位请求，将该位置 1 后，复位 SNVS_LP 部分，当 LP_SWR_DIS 置 1 时无法设置该位（无法复位 SNVS_LP），该位会在复位完成后自动恢复为 0：
- 0：不执行任何操作；
- 1：复位 SNVS_LP；

2.2.低功耗控制寄存器 - SNVS_LPCR

SNVS_LPCR 寄存器控制低功耗部分的功能，其结构如下所示：

PK_OVERRIDE[23]：PMIC ON 请求覆盖，向该位写 1 覆盖 IOMUX 中 PMIC I/O 引脚的功能复用；
PK_EN[22]：PMIC ON 使能，该位置 1 关闭 PMIC I/O 引脚的上拉/下拉电阻；
ON_TIME[21:20]：SoC 上电前，当 BTN 信号有效后，PMIC 上电的延迟时间：
- 00：500 ms off->on 延迟；
- 01：50 ms off->on 延迟；
- 10：100 ms off->on 延迟；
- 11：0 ms off->on 延迟；
DEBOUNCE[19:18]：配置 BTN 输入信号的消抖时间：
- 00：50 ms；
- 01：100 ms；
- 10：500 ms；
- 11：0 ms；
BTN_PRESS_TIME[17:16]：PMIC 逻辑按钮的按下超时时间：
- 00：5 s；
- 01：10 s；
- 10：15 s；
- 11：禁止长按电源键；
PWR_GLITCH_EN[7]：默认情况下，检查电源故障时不会检查 pmic_en_b 信号，该位置 1 后会检查该信号：
- 0：禁用；
- 1：启用；
TOP[6]：关闭系统电源，该位置 1 向电源管理 IC 发送信号，关闭系统电源，电源关闭的同时会将该位置 0，该位仅当 Dumb PMIC 使能时有效：
- 0：打开系统电源；
- 1：关闭系统电源；
DP_EN[5]：Dumb PMIC 使能，该位置 1 后允许软件控制系统电源，该位置 0 时，PMIC 自动控制系统电源：
- 0：使能 Smart PMIC；
- 1：使能 Dumb PMIC；
MC_ENV[2]：单调计数器启用和有效，该位置 1 后，允许单调计数器递增 (通过向 LPSMCMR 或 LPSMCLR 写值)，当 MC_SL 或 MC_HL 位置 1 时禁止修改该位：
- 0：单调计数器禁用且无效；
- 1：单调计数器使能且有效；