1. RTC介紹

RTC的英文全稱是Real-Time Clock，翻譯過來是實時時鐘芯片。實時時鐘芯片通過引腳對外提供時間讀寫接口，通常使用獨立電池供電，以保證在外部系統(tǒng)關(guān)電時，芯片電路正常工作，時間正常運行。

不同的時鐘芯片內(nèi)部機制不一樣，但在Linux系統(tǒng)中驅(qū)動封裝了不同時鐘芯片的操作細節(jié)，為應(yīng)用程序提供了統(tǒng)一的時間操作接口。

1.1 Orin-Nano的RTC資源

EASY EAI Orin-Nano 【默認不帶】RTC電路。若想底板支持RTC功能，可通過使用我司的RTC模塊進行【擴展】。

擴展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，再進行【上電】操作。

通過ls命令，可查看RTC芯片是否有被系統(tǒng)識別

ls /dev/rtc*

確認驅(qū)動成功加載后，可通過下方命令訪問驅(qū)動，讀出RTC芯片的所有信息。

cat /proc/driver/rtc

1.2 RTC時間的讀寫

這里涉及2個時鐘，RTC芯片時鐘以及系統(tǒng)時鐘。手動管理RTC時鐘操作的本質(zhì)就是：同步時鐘（要么把系統(tǒng)時鐘同步到RTC芯片時鐘上，要么把RTC芯片時鐘同步到系統(tǒng)時鐘）。

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

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

注：

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

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

芯片時鐘同步到系統(tǒng)時鐘。

sudo hwclock --hctosys

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

sudo hwclock --systohc

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

sudo hwclock -r

1.3 時區(qū)和校時服務(wù)

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

2. 快速上手

2.1 例程源碼下載

到【百度網(wǎng)盤】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《入門指南/開發(fā)環(huán)境準備/nfs服務(wù)搭建與掛載》）

2.2 例程編譯&運行

通過adb shell進入開發(fā)板環(huán)境(不清楚如何通過adb進行調(diào)試，可以參考《入門指南/開發(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，會生成一個test-rtc的可執(zhí)行程序在Release目錄中。

執(zhí)行下方命令則可運行測試demo，如下所示。

sudo ./Release/test-rtc

執(zhí)行效果如下所示。

3. C語言使用案例

RTC的C語言使用案例，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RTC時鐘的讀寫操作流程：

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)體類型的時間信息
    struct tm tm = {0};
    strptime(strDateTime, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &tm);
    // 打開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)前日期時間---n");
    system("date");
    
    /***  1.關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)校時服務(wù) ***/
    system("systemctl stop ntp.service");
    
    /***  2.將預(yù)設(shè)好的時間寫入【RTC時鐘】 ***/
    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時間設(shè)置失敗");
        close(rtc_fd);
        return -1;
    }
    
    /***  3.將【RTC時鐘】同步回【系統(tǒng)時鐘】 ***/
    // 讀出剛才寫入的RTC時鐘參數(shù)
    if (ioctl(rtc_fd, RTC_RD_TIME, &rtc_tm) < 0) {
        perror("RTC時間讀取失敗");
        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;
    // 同步時間到系統(tǒng)時鐘
    if(0 != settimeofday(&tv, (struct timezone *)0)){
        perror("系統(tǒng)時間設(shè)置失敗");
    }
    printf("---設(shè)置參數(shù)后日期時間---n");
    system("date");
    
    return 0;
}


審核編輯 黃宇