嵌入式產(chǎn)品中的RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）對(duì)于維持時(shí)間準(zhǔn)確性至關(guān)重要。然而，實(shí)際應(yīng)用中，我們常常會(huì)遇到時(shí)間偏差甚至?xí)r間回退到1970年的問(wèn)題。今天，我們來(lái)探討這些時(shí)間問(wèn)題的根源及解決方法。

?RTC在嵌入式產(chǎn)品中的重要性

在嵌入式產(chǎn)品中，RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）模塊負(fù)責(zé)維持時(shí)間的準(zhǔn)確性，確保設(shè)備在各種條件下都能保持時(shí)間的正確同步。RTC的準(zhǔn)確性直接影響數(shù)據(jù)記錄的可靠性、系統(tǒng)協(xié)調(diào)的效率、安全機(jī)制的有效性以及用戶體驗(yàn)的滿意度。時(shí)間不同步可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)記錄錯(cuò)誤，影響數(shù)據(jù)的可追溯性和分析；系統(tǒng)協(xié)調(diào)失敗，影響整體系統(tǒng)的運(yùn)行效率；安全機(jī)制失效，增加安全風(fēng)險(xiǎn)；以及用戶體驗(yàn)下降，影響用戶對(duì)設(shè)備的信任和使用體驗(yàn)。因此，確保RTC的準(zhǔn)確性和可靠性是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

然而，在實(shí)際應(yīng)用中，我們常常會(huì)遇到一些不盡如人意的情況，比如時(shí)間偏差，甚至是時(shí)間回退到1970年。那么，是誰(shuí)偷走了我們的時(shí)間呢？

?RTC時(shí)間偏差的原因分析

在Linux系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)并掛載RTC模塊。掛載完成后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)從外部RTC芯片中讀取時(shí)間，并將其設(shè)置為系統(tǒng)時(shí)間。此后，除非通過(guò)相關(guān)命令控制RTC的讀寫(xiě)，操作系統(tǒng)通常不會(huì)再次從RTC中獲取或同步時(shí)間。那么，為什么重新上電后，時(shí)間就不對(duì)了呢？可能的原因包括：

• 外部RTC供電問(wèn)題：如果外部RTC沒(méi)有可靠的電源供電，可能會(huì)導(dǎo)致虧電或接觸不良，從而使RTC時(shí)間復(fù)位到默認(rèn)值（通常是1970年）。
• RTC電路設(shè)計(jì)問(wèn)題：如果RTC的精準(zhǔn)匹配電路設(shè)計(jì)不合理，可能會(huì)導(dǎo)致時(shí)間偏差。
• RTC驅(qū)動(dòng)問(wèn)題：如果RTC驅(qū)動(dòng)沒(méi)有正確配置，系統(tǒng)可能無(wú)法從RTC芯片中正確獲取時(shí)間。

?RTC設(shè)計(jì)與使用最佳實(shí)踐

1. 硬件設(shè)計(jì)推薦方案

RTC設(shè)計(jì)推薦方案如圖2所示，若采用I2C/SPI通信的RTC IC且已具備I2C/SPI驅(qū)動(dòng)程序，RTC的使用就顯得尤為簡(jiǎn)單，僅需要加上晶振電路就可以工作了。

圖2 RTC硬件電路

RTC設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單，時(shí)鐘芯片的選擇、電路設(shè)計(jì)、器件放置、阻抗控制、PCB走線規(guī)范均會(huì)影響RTC的時(shí)間基準(zhǔn)的穩(wěn)定性，如圖3所示為ZLG致遠(yuǎn)電子基于Cortex-A7架構(gòu)的800MHz主頻的M6Y2C-256F256LI-T核心板以及配套硬件開(kāi)發(fā)指南，ZLG致遠(yuǎn)電子每一款核心板均有提供標(biāo)準(zhǔn)的推薦電路，為設(shè)計(jì)者提供穩(wěn)定可靠的設(shè)計(jì)參考。

圖3 提供完善硬件支持的核心板

2. 軟件配置與驗(yàn)證

以linux為例了解下RTC的使用。在內(nèi)核配置中選擇與硬件匹配的RTC驅(qū)動(dòng)，以生成正確的內(nèi)核鏡像。

圖4 啟用PCF8563 RTC驅(qū)動(dòng)

圖5 啟用片內(nèi)RTC

然后結(jié)合硬件測(cè)試RTC功能，使用命令date –-help獲取相關(guān)指令。hwclock –w命令將設(shè)置的時(shí)間同步到硬件，hwclock命令獲取RTC時(shí)間，判斷是否同步成功。