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首先,明確一個問題:
1、嵌入式系統板子上的時間是用date標准系統命令查看的,date是SHELL命令,例如busybox或者uClinux上的sash等。這個時間是有運行起來的嵌入式LINUX軟件維護的,其實就是內存中的一個全局變量,LINUX默認啟動給這個全局變量賦值就是19700101這樣的數值。
2、RTC芯片(很多是嵌入式處理器內置RTC模塊,那麼就是CPU內部寄存器)內部的寄存器維護的時間值。
一般的,LINUX啟動後,您可以通過date命令來設置更改系統時間,但掉電就會丟失的,啟動後又是1970這樣的時間了。若要能date設置後保存系統時間,使得在下次重啟後還能保持的話,就必須有RTC+後備電池 的軟硬件支持。
例如,我們PC上可以設置系統時間,重啟後也不會丟失,就是因為我們PC主板上有RTC支持。
RTC可以是外接的一個芯片,例如常見的X1226/1227等,它們就是通過I2C接到處理器上的。
當然,現在更多的情況是CPU內置RTC模塊,這樣您硬件設計的話就只要提供後備電池即可。
明確了系統時間的兩個概念後,我們來看看RTC的實現機制。
在嵌入式系統上,實現的方法可以靈活多樣,只要能達到最終的目的:
您可通過某種操作獲取當前的正確的時間,而且重啟不會丟失。
那麼看看幾種實現機制。
在開始介紹幾種方法前,我們先說明一下軟件時間的方式:
我們的平台是嵌入式LINUX,要實現RTC支持,則必須是“驅動+應用程序”的方式,而我們的驅動都建議是采用MODULES方式獨立加載的方式,這樣可不影響整個LINUX內核。
下面開始介紹實現方法:
從上面可以看到,時間實際上是兩個地方同時在維護的,一個是RTC芯片內部寄存器或CPU的RTC寄存器;另一個則是LINUX維護的時間。LINUX的時間重啟就會丟失,而RTC由於有後備電池保護,則不會丟失,在板子斷電後還可以繼續維持計時。所以,最好理解的實現方式就是讓LINUX內核啟動的時候,從RTC芯片裡面讀取時間值,賦給LINUX的時間變量。這樣LINUX一啟動時間就校正過來,不再是1970了。當然,這樣做,就不能用獨立的RTC驅動的MODULES形式了。而當您通過date命令設置LINUX時間時,您還要修改date命令的代碼,使之同時還要通過I2C修改RTC芯片內部寄存器數值(或CPU內部寄存器數值),當然了,這樣還是需要一個讀寫RTC的驅動的。
下面則是一個更簡化的實現方法
即LINUX啟動時,不從RTC芯片裡面讀取時間,而您直接修改date命令的代碼,讓它不要從LINUX提供的接口讀取,而是直接通過驅動從RTC裡面直接讀取。
另外,如果您的系統允許的話,您都可以不走date的路線,即讀取系統時間不用date命令也可以,可以自己直接寫個讀取時間的函數,例如read_rtc/write_rtc,就用這兩個函數取代date命令讀取和設置系統時間的功能。
呵呵,寫了這麼多,好像也沒說清楚,最後,大家記住:
我們看到的時間,實際是在兩個不同的地方維護的
一個是LINUX維護的,一個是RTC芯片裡面的。
這樣就存在一個兩個時間同步的問題,一個發生在LINUX啟動的時候,需要從RTC裡面獲取時間;另一個發生在您設置系統時間的時候,需要兩個同時更改。
當然了,中間一些貓膩就可以發生,例如您可以偷懶跳過LINUX時間,讓date或者您自己的代碼直接讀取RTC時間,而完全不理會LINUX的時間(還讓它是1970...吧)
在ARM9實驗箱等板子上,我們是通過修改busybox的date.c代碼來實現的的;而在HHGW-LITE-R3等HHPPC平台上則是通過自己寫的writeRTC來作的。
前一種方法改變了系統運行方式,後一種則沒有把硬件時間同LINUX系統時間聯系起來。