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NUMAKER-IOT-M487开发板评测之WDT和RTC测试

发布于 2022-04-17 22:35:47 浏览：1086 订阅该版

[tocm]

### 开发环境
- RT-Thread Studio 2.2.1
- RT-Thread 4.1.0
- Xshell 7软件
- NUMAKER-IOT-M487开发板 V1.3
### 开发板介绍
开发板很不错，板载了丰富的资源，作为物联网开发非常合适，如果再搭配一个显示屏的话就非常完美了。开发板外观图：
![0ff35ba83dd482e66e1026b355a731d.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220417/da2341e94b7856e58c24f370e0ff97e0.jpg.webp)
![240fb900409c499a1fd296f76fa0e19.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220417/f0cafa263e3d71da964df93442fa012e.jpg.webp)
开发板官方介绍和资料可以参考这个文章里面的链接：[Nuvoton M487模块评测任务大挑战](https://club.rt-thread.org/ask/article/3484.html)

### 创建工程
这个非常简单，首先确认安装好了NUMAKER-IOT-M487开发板的开发包。
![3.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220417/189556fa525a0b59a51aeb1a0d6c4d92.png.webp)
然后创建RT-Thread项目，选择基于开发板，选择NUMAKER-IOT-M487开发板。
![4.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220417/56364a28f81c6ad267393619b43de469.png.webp)
项目创建完成后会发现软件版本不是最新的，更新系统版本。右键刚创建的工程->修改工程->系统版本，选择4.1.0，或者latest。
![5.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220417/de3385634a1a59f9f2a01cf12afb22d2.png)
因为4.1.0版本和开发板软件包使用的4.0.4有一些区别，因此需要根据编译的错误提示进行修改。可以参考下面文章修改：
[RT-Thread v4.1.0 Beta 发布啦！！](https://club.rt-thread.org/ask/article/3374.html)

### M487开发板WDT介绍

看门狗定时器（WDT）的作用是当系统运行到未知状态时，用于执行系统重置。这可以防止系统无限期地挂起。此外，该看门狗定时器支持将系统从空闲/断电模式唤醒的功能。

特点：
- 18位WDT超时间隔运行计数器。
- 可选择的超时间隔（2的4次方~2的18次方），WDT_CLK=10kHz时超时间隔为1.6ms~26.214s。
- 系统在重置状态下保持（1/WDT_CLK）*63。
- 支持可选WDT重置延迟周期，包括1026、130、18或3 WDT_CLKreset延迟周期。
- 通过在Config0寄存器中设置CWDTEN[2:0]，支持在芯片通电或复位后强制启用WDT。
- 仅当WDT时钟源选择为10kHz或LXT时，才支持WDT超时唤醒功能。

框图
![1.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220417/0974d9aae99c1bf1bce6385f26cd1b13.png.webp)
WDT时钟选择
![2.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220417/3e6b083ab55fc8c1558170d9e086e733.png.webp)
因为开发板官方已经给写好了WDT驱动，而且默认时钟选择了32.768晶振时钟。
直接使用官方驱动进行测试非常方便，创建WDT线程进行看门狗测试。
```
static struct rt_thread wdt_thread;
static rt_uint8_t rt_wdt_thread[2048];
static void wdt_thread_entry(void* parameter);
int main(int argc, char **argv)
{
    rt_thread_init(&wdt_thread,                 /* 线程控制块 */
                   "wdt",                       /* 线程名字 */
                   wdt_thread_entry,            /* 线程入口函数 */
                   RT_NULL,                     /* 线程入口函数参数 */
                   &rt_wdt_thread[0],           /* 线程栈起始地址 */
                   sizeof(rt_wdt_thread),       /* 线程栈大小 */
                   11,                           /* 线程的优先级 */
                   20);                         /* 线程时间片 */
    rt_thread_startup(&wdt_thread);             /* 启动线程，开启调度 */
    while (1)
    {
        rt_thread_mdelay(10000);   
    }

return 0;
}
static rt_device_t wdt_device = RT_NULL;
static void wdt_thread_entry(void* parameter)   /*WDT任务线程*/
{
    uint32_t timeout = 1;  // 设置看门狗超时时间，单位：秒
    uint32_t time_delay=1100;
    wdt_device = rt_device_find("wdt");

rt_device_control(wdt_device, RT_DEVICE_CTRL_WDT_SET_TIMEOUT, &timeout);
    rt_device_control(wdt_device, RT_DEVICE_CTRL_WDT_START, RT_NULL);
    rt_kprintf("Watchdog stat...");

while (1)
    {
        if(!key2_toggle)   //启动默认看门狗超时，按下KEY2恢复喂狗
        {
            time_delay=1100;
            //rt_kprintf("WDT Delay Time:%d\r\n",time_delay);
            rt_thread_mdelay(time_delay);  //延时，测试看门狗
            rt_device_control(wdt_device, RT_DEVICE_CTRL_WDT_KEEPALIVE, RT_NULL);
        }
        else
        {
            time_delay=900;
            //rt_kprintf("WDT Delay Time:%d\r\n",time_delay);
            rt_thread_mdelay(time_delay);  //延时，测试看门狗
            rt_device_control(wdt_device, RT_DEVICE_CTRL_WDT_KEEPALIVE, RT_NULL);
        }

}
}
```
这里使用了按键来切换看门狗测试延时时间，按键线程使用的软件包，非常方便，直接再RT-Thread Settings里面添加就可以了，不用重复造轮子了。部分代码如下：
```
static void btn_click_event_cb(agile_btn_t *btn)
{
    rt_pin_write(LED_Y, PIN_LOW);
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pin_write(LED_Y, PIN_HIGH);
    //rt_kprintf("[button click event] pin:%d   repeat:%d, hold_time:%d\r\n", btn->pin, btn->repeat_cnt, btn->hold_time);
    if(btn==key1)
    {
        key1_toggle++;
        if(key1_toggle>1)
        {key1_toggle=0;}
        rt_kprintf("key1 pressed\r\n");
    }
    if(btn==key2)
    {
        key2_toggle++;
        if(key2_toggle>1)
        {key2_toggle=0;}
        if(key2_toggle==0)
        {
            rt_kprintf("WDT Delay Time:1100\r\n");

}
        if(key2_toggle==1)
        {
            rt_kprintf("WDT Delay Time:900\r\n");
            rt_device_control(wdt_device, RT_DEVICE_CTRL_WDT_KEEPALIVE, RT_NULL);
        }
        rt_kprintf("key2 pressed\r\n");
    }
}

```
插上电源启动，连上串口使用Xshell串口查看开发板不停重启，这是因为开始定义延时时间1.1秒再喂狗，而看门狗设置的超时时间时1秒。按键KEY2按下后延时时间修改为0.9秒，这样程序就可以正常运行了。
![6.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220417/3d5e04cfe6b781e38211bab395533ad2.png)
WDT在程序设计时已经是必不可少的功能了，因为有了官方驱动，再结合RT-Thread使用非常方便。

### M487开发板RTC介绍
实时时钟（RTC）控制器提供实时和日历消息。RTC提供可编程的时间刻度和报警匹配中断。时间和日历消息的数据格式以BCD格式表示。数字频率补偿功能可用于补偿外部晶体振荡器的频率精度。

特点：
- 支持带有外部电源引脚VBAT的独立RTC电源域。（M48xGC/M48xE8）
- 支持RTC_时间（小时、分钟、秒）中的实时计数器和RTC_时间中的日历计数器RTC_CAL（年、月、日）用于RTC时间和日历检查。
- 支持中的报警时间（小时、分钟、秒）和日历（年、月、日）设置。
- 支持报警时间（小时、分钟、秒）和日历（年、月、日）掩码启用。
- RTC_CLKFMT寄存器中可选择的12小时或24小时时间模式。
- 支持RTC_闰年寄存器中的闰年指示。
- 支持RTC_工作日寄存器中的星期日计数器。
- 支持具有8个周期间隔选项1/128、1/64、1/32、1/16、1/8、1/4、1/2和1秒。
- 当RTC中断信号被激活时，支持芯片从空闲或断电模式唤醒。
框图
![7.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220417/37eb9299b26280cfa6e252fa831eb902.png.webp)
从特点描述中可以知道NUMAKER-IOT-M487开发板使用的芯片M487JIDAE没有独立的外部RTC电源引脚，也就是不能直接接单独为RTC供电的外部电源，例如电池。
也可以使用RTC寄存器来配置RTC，既然官方给出了软件包，使用现成的驱动就非常方便了。创建RTC线程测试RTC。
```
static struct rt_thread rtc_thread;
static rt_uint8_t rt_rtc_thread[2048];
static void rtc_thread_entry(void* parameter);
int main(int argc, char **argv)
{
    rt_thread_init(&rtc_thread,                 /* 线程控制块 */
                   "rtc",                       /* 线程名字 */
                   rtc_thread_entry,            /* 线程入口函数 */
                   RT_NULL,                     /* 线程入口函数参数 */
                   &rt_rtc_thread[0],           /* 线程栈起始地址 */
                   sizeof(rt_rtc_thread),       /* 线程栈大小 */
                   3,                           /* 线程的优先级 */
                   20);                         /* 线程时间片 */
    rt_thread_startup(&rtc_thread);             /* 启动线程，开启调度 */

while (1)
    {
        rt_thread_mdelay(10000);   
    }

return 0;
}

static void rtc_thread_entry(void* parameter)   /*RTC任务线程*/
{

time_t now;

while (1)
    {
        /* 获取RTC当前日期和时间 */
        now = time(RT_NULL);
        if(key1_toggle)
        {
            rt_kprintf("RTC Current Time:%.*s", 25, ctime(&now));
        }
        rt_thread_mdelay(1000);
    }
}
```
程序中使用KEY1来控制是否打印输出RTC时间，KEY1按键按下每隔1秒打印输出当前RTC时间。之所以使用按键控制输出主要是在操作命令时方便，尝试进行msh命令进行日期和时间的设置，但是发现日期和时间无法设置。因为有了NUC980开发板测试RTC的经验，这里是同样的问题。参考以下文章：[rtthread studio创建NUC980工程无法设置RTC日期和时间](https://club.rt-thread.org/ask/question/434941.html)
修改RTC自带驱动即可，在drv_rtc.c里面的static rt_err_t nu_rtc_is_date_valid(const time_t *const t)函数里：
```
/* check the date is supported by rtc. */
    if (((uint32_t)*t > (uint32_t)t_upper) || ((uint32_t)*t < (uint32_t)t_lower))
        return -(RT_EINVAL);
```

既然开发板自带WIFI模块，又可以有线方式联网，那就可以很方便的使用NTP获取网络时间，进行NTP对时，然后同步到RTC，这样RTC时间就会和网络时间保持一致。
添加网络工具，使能NTP和同步至RTC。
![8.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220417/5da04cf5e579867bddf113e1e5020ee1.png)
![9.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220417/adb86c7393d831c4b61cc5ad72f84576.png)
设置完之后可以看到NTP对时成功后会自动同步至RTC时间。
![10.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220417/e5fc6d1ebe0cfd3ac73cd933ec0237b4.png)
开始的错误和超时是由于没有联网成功和对时太频繁造成的，为了测试效果吧NTP对时时间设置了每10秒对一次，实际应用中不需要这么短的时间对时的。因为RTC的精度已经比较高了，离线状态下一天也就误差差不多4秒，所以基本每隔一个小时或者半个小时对时一次即可。
### 总结
NUMAKER-IOT-M487开发板功能非常强大了，板载资源非常丰富，可以完成物联网的很多实验，值得推荐。
RT-Thread实时系统使用也非常方便高效，针对物联网又非常多的软件包和工具使用，大大缩短了开发周期。
有了强大的工具和论坛帮助，这次测试NUMAKER-IOT-M487开发板的WDT和RTC也非常顺利。后面有时间了也会使用板载的其他资源来做一些测试和应用，然后再发到论坛上交流。
[NUMAKER-IOT-M487 WDT和RTC测试源码](https://gitee.com/caikan/numaker-iot-m487_-wdt_-rtc_-test)