1. RTC介紹

RTC的英文全稱(chēng)是Real-Time Clock，翻譯過(guò)來(lái)是實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片通過(guò)引腳對(duì)外提供時(shí)間讀寫(xiě)接口，通常使用獨(dú)立電池供電，以保證在外部系統(tǒng)關(guān)電時(shí)，芯片電路正常工作，時(shí)間正常運(yùn)行。

不同的時(shí)鐘芯片內(nèi)部機(jī)制不一樣，但在Linux系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)封裝了不同時(shí)鐘芯片的操作細(xì)節(jié)，為應(yīng)用程序提供了統(tǒng)一的時(shí)間操作接口。

1.1 Orin-Nano的RTC資源

EASY EAI Orin-Nano 【默認(rèn)不帶】RTC電路。若想底板支持RTC功能，可通過(guò)使用我司的RTC模塊進(jìn)行【擴(kuò)展】。

擴(kuò)展RTC的具體操作：【首先】要把底板【斷電】，然后再把模塊【正面朝上】地插入到底板的40PIN接口上，如下圖所示。

插穩(wěn)后，再進(jìn)行【上電】操作。

通過(guò)ls命令，可查看RTC芯片是否有被系統(tǒng)識(shí)別

ls /dev/rtc*

確認(rèn)驅(qū)動(dòng)成功加載后，可通過(guò)下方命令訪問(wèn)驅(qū)動(dòng)，讀出RTC芯片的所有信息。

cat /proc/driver/rtc

1.2 RTC時(shí)間的讀寫(xiě)

這里涉及2個(gè)時(shí)鐘，RTC芯片時(shí)鐘以及系統(tǒng)時(shí)鐘。手動(dòng)管理RTC時(shí)鐘操作的本質(zhì)就是：同步時(shí)鐘（要么把系統(tǒng)時(shí)鐘同步到RTC芯片時(shí)鐘上，要么把RTC芯片時(shí)鐘同步到系統(tǒng)時(shí)鐘）。

系統(tǒng)時(shí)鐘：系統(tǒng)時(shí)鐘本質(zhì)是一個(gè)64位的整數(shù)，這個(gè)整數(shù)代表當(dāng)前與Epoch Time的時(shí)間差(以秒為單位)，我們稱(chēng)之為時(shí)間戳。這個(gè)時(shí)鐘由CPU主芯片定時(shí)器維護(hù)，CPU掉電后，時(shí)鐘信息就會(huì)丟失。操作系統(tǒng)時(shí)鐘的命令為date。

date    #查詢系統(tǒng)時(shí)間
date -s "2023-09-20 11:18:00"    #修改系統(tǒng)時(shí)間

注：

* Epoch Time：是指一個(gè)特定的時(shí)間。1970年1月1日0時(shí)0分0秒。假設(shè)現(xiàn)在距離1970年1月1日0時(shí)0分0秒走了N秒，在Linux系統(tǒng)里，時(shí)間數(shù)值就是N。

RTC芯片時(shí)鐘：RTC芯片內(nèi)部所維護(hù)的時(shí)間。在系統(tǒng)掉電后由電池進(jìn)行供電。因此系統(tǒng)電源掉電后RTC時(shí)間仍然能夠正常運(yùn)行，RTC芯片時(shí)鐘的作用是在Linux不運(yùn)行時(shí)，依然可以保持時(shí)間信息。

芯片時(shí)鐘同步到系統(tǒng)時(shí)鐘。

sudo hwclock --hctosys

系統(tǒng)時(shí)鐘同步到芯片時(shí)鐘（或者是sudo hwclock -w）。

sudo hwclock --systohc

如果只想查詢RTC芯片時(shí)鐘，但不同步到系統(tǒng)時(shí)鐘，可以采用以下命令。

sudo hwclock -r

1.3 時(shí)區(qū)和校時(shí)服務(wù)

RTC時(shí)鐘和系統(tǒng)時(shí)鐘用的都是UTC時(shí)間，不同地區(qū)所使用的時(shí)間，還需要考慮上時(shí)區(qū)的影響。另外：RTC時(shí)鐘除了可以被手動(dòng)操作，校時(shí)服務(wù)也會(huì)影響RTC時(shí)鐘。EASY-EAI-Orin-Nano采用ntpd作為校時(shí)服務(wù)，若用戶對(duì)其機(jī)制不熟悉，可查閱文檔《系統(tǒng)時(shí)間管理介紹》。

2. 快速上手

2.1 例程源碼下載

到【百度網(wǎng)盤(pán)】上下載相關(guān)的單例程序：

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1RXHMGpmGSEfFy0rb1VkXSg?pwd=1234

提取碼: 1234

比如在windows環(huán)境中，就把單例程序下載到：此電腦D:BaiduNetdisk (無(wú)規(guī)定，用戶可自主選擇)，如下圖所示。

然后把例程【復(fù)制粘貼】到nfs掛載目錄中。（不清楚目錄如何構(gòu)建的，可以參考《入門(mén)指南/開(kāi)發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備/nfs服務(wù)搭建與掛載》）

2.2 例程編譯&運(yùn)行

通過(guò)adb shell進(jìn)入開(kāi)發(fā)板環(huán)境(不清楚如何通過(guò)adb進(jìn)行調(diào)試，可以參考《入門(mén)指南/開(kāi)發(fā)板調(diào)試方式介紹/adb調(diào)試》)，執(zhí)行下方命令定位到demo目錄，并且執(zhí)行編譯操作。

cd /home/orin-nano/Desktop/nfs/12_IIC/
./build.sh

編譯成功后，會(huì)生成一個(gè)test-rtc的可執(zhí)行程序在Release目錄中。

執(zhí)行下方命令則可運(yùn)行測(cè)試demo，如下所示。

sudo ./Release/test-rtc

執(zhí)行效果如下所示。

3. C語(yǔ)言使用案例

RTC的C語(yǔ)言使用案例，代碼地址為12_RTC/test-rtc/main.c，供用戶編碼參考。以下代碼展示了對(duì)RTC時(shí)鐘的讀寫(xiě)操作流程：

int main(int argc, char const *argv[])
{
    const char *strDateTime = "2023-09-21 15:22:37";
    // 將字符串轉(zhuǎn)換為tm結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的時(shí)間信息
    struct tm tm = {0};
    strptime(strDateTime, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &tm);
    // 打開(kāi)RTC設(shè)備
    int rtc_fd = open("/dev/rtc0", O_RDWR);
    if (rtc_fd < 0) {
        perror("open RTC device /dev/rtc0 faild.");
        close(rtc_fd);
        return -1;
    }
    printf("---設(shè)置參數(shù)前日期時(shí)間---n");
    system("date");
    
    /***  1.關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)校時(shí)服務(wù) ***/
    system("systemctl stop ntp.service");
    
    /***  2.將預(yù)設(shè)好的時(shí)間寫(xiě)入【RTC時(shí)鐘】 ***/
    struct rtc_time rtc_tm;
    rtc_tm.tm_sec  = tm.tm_sec;
    rtc_tm.tm_min  = tm.tm_min;
    rtc_tm.tm_hour = tm.tm_hour;
    rtc_tm.tm_mday = tm.tm_mday;
    rtc_tm.tm_mon  = tm.tm_mon;
    rtc_tm.tm_year = tm.tm_year;
    if (ioctl(rtc_fd, RTC_SET_TIME, &rtc_tm) < 0) {
        perror("set data time to rtc0");
        perror("RTC時(shí)間設(shè)置失敗");
        close(rtc_fd);
        return -1;
    }
    
    /***  3.將【RTC時(shí)鐘】同步回【系統(tǒng)時(shí)鐘】 ***/
    // 讀出剛才寫(xiě)入的RTC時(shí)鐘參數(shù)
    if (ioctl(rtc_fd, RTC_RD_TIME, &rtc_tm) < 0) {
        perror("RTC時(shí)間讀取失敗");
        close(rtc_fd);
        return -1;
    }
    close(rtc_fd);
    tm.tm_sec  = rtc_tm.tm_sec;
    tm.tm_min  = rtc_tm.tm_min;
    tm.tm_hour = rtc_tm.tm_hour;
    tm.tm_mday = rtc_tm.tm_mday;
    tm.tm_mon  = rtc_tm.tm_mon;
    tm.tm_year = rtc_tm.tm_year;
    struct timeval tv;
    tv.tv_sec = mktime(&tm);
    tv.tv_usec = 0;
    // 同步時(shí)間到系統(tǒng)時(shí)鐘
    if(0 != settimeofday(&tv, (struct timezone *)0)){
        perror("系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置失敗");
    }
    printf("---設(shè)置參數(shù)后日期時(shí)間---n");
    system("date");
    
    return 0;
}


審核編輯 黃宇