时钟

对于一个设备来讲，通常会有两个时钟一个被称为硬件时钟另一个被称为系统时钟。

硬件时钟

指主机板上的时钟设备，也就是通常可在BIOS画面设定的时钟，也称为 RTC或 BIOS 时钟。这是电池供电的时钟，即使在系统关闭时也能保持时间。
系统时钟

由操作系统维护，所有Linux相关指令与函数都是读取系统时钟的设定，包括systick也是属于系统时钟。当系统启动的一瞬间，硬件时钟被读取并用于设置系统时钟。从这个时刻起，系统时钟用于跟踪时间，软件时钟在硬件上是由计数器配合工作的。

而系统时钟频率指cpu产生中断供软件系统执行调度的时间间隔。一般一次中断我们叫一个tick。比如我们将系统时钟频率设置为100（sysClkRate函数可设置），即意味着1秒钟会产生100次中断供系统软件调度。

RTC简介

RTC ：Real Time Clock，实时时钟

实时时钟是系统使用的一种时钟功能，即使在主设备（例如 MCU）断电时也可以通过电池或者超级电容器为RTC提供电能测量时间。当微控制器处于深度睡眠或低功耗模式时，RTC 的内部时钟和电路将继续运行以保持准确的计时和警报功能。在这种模式下，电流消耗将低至 0.2uA——0.5uA

功能

无论是对于内置RTC的MCU或者外置RTC芯片来说，通常都会具有以下几种功能：

定时器
通过软件配置，提供日历功能
wakeup唤醒功能 / Alarm 闹钟功能

原理

RTC实质是一个掉电后还继续运行的定时器。

结构

说明

时钟源

以STM32来讲，通常由三个时钟源可供选择

外部低速时钟LSE，频率32.768KHz
内部低速时钟LSI
外部高速时钟HSE，一般是需要通过PLL分频得到RTC所需时钟

对于LSI、HSE来讲在主电源断电的情况下，两个时钟源都会受到影响，所以通常使用LSE外部晶振。而晶振的时钟频率为32768Hz，这是因为2^15=32768，一个十六位寄存器即可表征，同时分频出1hz时钟

中断源

闹钟中断，当设置的闹钟等于计数值的时候则产生一个闹钟中断。同时它也可以作为唤醒休眠的设备功能
秒中断，每1s产生一个中断
溢出中断，计数器溢出变成0

电源

对于RTC有两种供电方式，主电源存在则使用主电源。当主电源断开，如果电池有电则电池继续供电保证RTC的正常工作。对于有些设备使用纽扣电池做备用电源，所以这一定是低功耗的

linux下RTC相关命令

当Linux启动时，系统时钟会去读取硬件时钟的设定，之后系统时钟即独立运作。用date命令对系统时间进行设置后，并不会去修改硬件时钟，所以系统重启后，系统时间还算会去读取硬件时间，这就是为何date设置失效到原因。因此，需要在设置系统时间后，需要将系统时间同步到硬件时钟。

timedatectl

使用文档：click here

timedatectl可用于查询和更改系统时钟及其设置，以及启用或禁用时间同步服务

# 使用方式：timedatectl  [选项...]  {命令}

$ timedatectl									# 查看时钟设置
$ timedatectl list-timezones 					# 显示可用时区列表
$ timedatectl set-timezone Europe/London		# 设置时区

date

使用 date 命令设置系统时间不会自动同步 RTC，只针对系统时间

1 2	$ date #查看系统时间 $ date "2022-01-20 17:50:30" #设置系统时间

hwclock

使用文档：click here

$ hwclock --show								# 查看硬件时间
$ hwclock --set --date '2021-01-13 14:37:23'	# 设置硬件时间
$ hwclock -w									# 将系统时间同步到硬件时间
$ hwclock -s									# 将硬件时间同步到系统时间

alarm

在睡眠模式下，RTC 可用于稍后唤醒系统。并非所有 RTC 都支持这种唤醒模式，请检查 wakealarm 文件的可用性。

要启用从现在起 20 秒后唤醒，可以使用以下语句：

1	echo +20 > /sys/class/rtc/rtc2/wakealarm

Q&A

Q：软件设计读取时间？

A：上电之后，同时读取系统时间和硬件时间，并计算差值。在之后的任意时刻想要读取时间即可读取软件时间+差值即可得到实际时间，这样减少了频繁读取RTC的次数
Q：soc系统中，rtc作为一个重要内置的电路单元，对于低功耗设计有重要的意义。rtc电路是单独设计电源域。内部RTC难点？

A：CPU面积小，但需要有读写隔离区；面积小，静电不容易消除；占用芯片较大面积
RTC不受RESET控制，可监测Reset

yangLieee

RTC

时钟