Linux下使用i2c RTC驱动实现实时时钟 (linux i2c rtc驱动)
随着现代计算机应用的广泛推广，对于精准时间的要求越来越高，特别是对于数据采集和处理要求极高的领域来说，如电力、医疗、金融等领域，对于时间的精准要求尤为重要。而传统计算机的实时时钟 RTC 一直受到时间漂移和噪声等方面的影响，容易出现时间误差。
为了解决以上问题，i2c RTC驱动在Linux系统中得到了广泛应用。本文将介绍如何在Linux系统中使用i2c RTC驱动实现高精度的实时时钟。
一、硬件选型
在实现i2c RTC驱动之前，我们需要了解一些硬件方面的选型，主要包括i2c RTC芯片和开发板的选择。
1. i2c RTC芯片选型
市面上有很多名牌厂家生产的i2c RTC芯片，如TI、ST、NXP等。本文推荐使用Texas Instruments公司的DS1307芯片，该芯片广泛应用于高精度时钟、定时器、闹钟等领域，具有精度高、可靠性好的优点，在Linux系统中也得到了广泛认可和应用。
DS1307芯片的规格如下：
– 工作电压：2.0V ~ 5.5V
– 负载容量：Up to 400pF
– 精度：±2ppm (–40°C to +85°C)
– 电池电流：400nA max
– i2c总线速率：100KHz/400KHz
2. 开发板选型
实现i2c RTC驱动需要一个能够集成i2c总线并支持Linux系统的开发板。我们推荐使用树莓派公司的树莓派开发板，由于树莓派开发板的i2c总线已经预先集成，拥有更好的兼容性和高效性。
二、软件配置
1. 安装i2c-tools
在Linux系统中，我们可以使用i2c-tools工具来操作i2c总线。在树莓派系统中，可以通过以下命令安装：
“`
sudo apt-get install i2c-tools
“`
2. 配置i2c总线
在树莓派系统中，我们需要先启用所需的i2c总线。在终端中输入以下命令：
“`
sudo raspi-config
“`
选择 `Interfacing Options`， 然后选择 `P5 I2C`，启用i2c总线。
3. 确认设备地址
在Linux系统中，我们需要先确认i2c设备的地址。在树莓派系统中，可以通过以下命令查找i2c设备地址：
“`
sudo i2cdetect -y 1
“`
其中，1表示i2c总线的编号。
设备地址为0x68，表示此设备是我们所需的DS1307芯片。
4. 安装RTC模块
在树莓派系统中安装RTC模块，需输入以下命令：
“`
sudo modprobe rtc-ds1307
“`
启动rtc模块：
“`
sudo hwclock -s
“`
5. 配置rtc设备
创建一个 /etc/modules-load.d/rtc.conf 文件并写入新加载的 rtc-ds1307 模块名称：
“`
rtc-ds1307
“`
编辑/etc/rc.local文件，在文件最后一行添加以下命令:
“`
echo ds1307 0x68 > /sys/class/i2c-adapter/i2c-1/new_device
“`
这些命令的目的是在树莓派启动时加载RTC设备，确保我们的系统可以在启动时自动识别RTC设备。
6. 校准时间
在Linux系统中，我们需要使用hwclock命令校准时间。在终端输入以下命令：
“`
sudo hwclock –set –date=’2023-01-01 00:00:00′
“`
此命令将系统时间设置为2023年1月1日0时0分0秒。
7. 设置系统时间同步
在Linux系统中，我们可以使用ntpdate命令实现时间同步，从而保证系统时间与标准时间保持一致。在终端中输入以下命令：
“`
sudo apt-get install ntpdate
“`
安装成功后，使用以下命令进行系统时间同步：
“`
sudo ntpdate time.windows.com
“`
以上命令会将系统时间同步为与time.windows.com相同的时间。
三、验证实时时钟
完成以上操作后，我们需要验证实时时钟确实起作用。我们可以通过以下命令查看系统时间：
“`
date
“`
在终端中输入命令后，可以看到当前时间和日期信息。
我们也可以通过以下命令查看RTC芯片中存储的时间：
“`
sudo hwclock -r
“`
以上命令将从RTC芯片中读取时间信息，输出到终端中。
四、
通过以上步骤，我们可以在树莓派开发板上使用i2c RTC驱动实现高精度的实时时钟。在使用过程中，需要特别注意硬件选型和软件配置等方面。当然，实时时钟的精度不仅受硬件和软件的影响，而且还受环境和噪声等因素的影响，因此，在应用过程中还需根据实际情况进行精细调整和优化。
相关问题拓展阅读：
linux下S3C2440更改硬件时间芯片自己保存不了，改了重启还是以前的，使用的默认u口也改不了总是ttyu0
如果你在命令没有修改到硬件时间, 那说明你的命令没有成功操作到时钟芯片, 你可以看一下目标版的时钟芯片是哪个型号的, 找到对应的datasheet, 看看该芯片采用什么总线接口连接你的s3c2440, 一般时钟芯片都用i2c接口, 那么你可以仿照i2c总线规范写一个操作i2c从设备寄存器的程序, 直接对时钟芯片的寄存器, 比如分钟, 小时, 秒,星期,月, 年等寄存器做修改, 这样硬件时间就会改变了.这是一个可以通用的方法.
至于ttyUSB0, 这个一般是修改不了的, 因为当只嫌哗有一个USB设备连接到你的系统时, linux默认是将其标记为ttyUSB0的.
你第二个问题是一个正常的现象.
之一个问题你可以这样验证一下:
先用date命令修改一下系统时间, 比如date -s “:30:00”
之后用hwclock -w 将系统时间同步为硬件时间,
如果成功后应该没有错误信息报错.
之后再用hwclock -r 读取硬件时间, 如果为刚刚你设定的时间的话, 那么说明你的时钟芯片及驱动没有问题, 而可能是的操作不对.
如果你在使用hwclock 时候, 有这样的报错:
root@juson:~# hwclock -w
hwclock: open() of /dev/rtc failed, errno=2: No such file or directory.
这是因为 hwclock 默认打开/dev/rtc 这个文件, 但是你的linux可能将时钟芯片挂载/dev/rtc0 上,
这样可以:
ln -s /dev/rtc0 /dev/rtc
之后的操作就因该没问题了, 你看下我的记录:
//修改系统时间
root@juson:~# date -s “:30:00”
Sun Apr 28 10:30:00 CST 2023
root@juson:~#
//同步为硬件时间
root@juson:~# hwclock -w
hwclock: open() of /dev/rtc failed, errno=2: No such file or directory.
//使用ln 解罩者或决这个物伍问题
root@juson:~# ln -s /dev/rtc0 /dev/rtc
root@juson:~#
//再次同步就ok了
root@juson:~# hwclock -w
root@juson:~#
//获取硬件时间
root@juson:~# hwclock -r
Sun Apr 28 10:36:.seconds
以上就成功地修改了硬件时间.
linux/rtc.h 有什么用?急急急！！请高手指点迷津！！
Linux内核缺早对RTC的编程MC146818RTC芯片（或其他兼容芯片，如DS12887）可以在IRQ8上产生周期性的中断，中断的频率在2HZ～8192HZ之芦扮拿间。与MC146818RTC对应的设备驱动程序实现在include/linux/rtc.h和drivers／char/rtc.c文件中，对应的设备文件是／dev/rtc（major=10,minor=135，只读字符设备）。因此用户进程可以通过对她进行编程以使得当RTC到达某个特定的时间值时激活IRQ8线，从而将RTC当作一个闹钟来用。而Linux内核对RTC的唯一用途就是把RTC用作“离线”或“后台”的时间与日期维护器。当Linux内核启动时，它从RTC中读取时间与日期的基准值。然后再运行期间内核就完全抛开RTC，从而以软件的形式维护系统的当前时间与日期，并在需要时将时间回写到RTC芯片中。Linux在include/linux/mc146818rtc.h和include/a-i386/mc146818rtc.h头文件中分别定义了mc146818RTC芯片陪搭各寄存器的含义以及RTC芯片在i386平台上的I/O端口操作。而通用的RTC接口则声明在include/linux/rtc.h头文件中。7．2．1RTC芯片的I/O端口操作Linux在include/a-i386/mc146818rtc.h头文件中定义了RTC芯片的I/O端口操作。端口0x70被称为“RTC端口0”，端口0x71被称为“RTC端口1”，如下所示：
#ifndefRTC_PORT#defineRTC_PORT(x)(0x70 (x))#defineRTC_ALWAYS_BCD1/*RTCoperatesinbinarymode*/#endif 显然，RTC_PORT(0)就是指端口0x70，RTC_PORT(1)就是指I/O端口0x71。端口0x70被用作RTC芯片内部寄存器的地址索引端口，而端口0x71则被用作RTC芯片内部寄存器的数据端口。再读写一个RTC寄存器之前，必须先把该寄存器在RTC芯片内部的地址索引值写到端口0x70中。根据这一点，读写一个RTC寄存器的宏定义CMOS_READ()和CMOS_WRITE()如下：
#defineCMOS_READ(addr)({\outb_p((addr),RTC_PORT(0));\inb_p(RTC_PORT(1));\})#defineCMOS_WRITE(val,addr)({\outb_p((addr),RTC_PORT(0));\outb_p((val),RTC_PORT(1));\})#defineRTC_IRQ8 在上述宏定义中，参数addr是RTC寄存器在芯片内部的地址值，取值范围是0x00~0x3F，参数val是待写入寄存器的值。宏RTC_IRQ是指RTC芯片所连接的中断请求输入线号，通常是8
关于linux i2c rtc驱动的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
