hobbylab.jp 部品プロセッサー他 CH32V 203マニュアル_6

この章は、CH32F2x、CH32V2x、およびCH32V3xファミリ全体に適用されます。

リアルタイムクロック（RTC）は独立したタイマーモジュールです。
最大32ビットのプログラマブルカウンタをサポートします。
ソフトウェアを使用することで、リアルタイムクロック機能を実装し、カウンタ値を変更してシステムの現在の時刻と日付を再設定できます。
RTCモジュールはバックアップ電源領域にあり、システムリセットやスタンバイモードからのウェイクアップの影響を受けません。

6.1 主な特徴

・分周係数：最大2²⁰
・32ビットプログラマブルカウンタ
・複数のクロックソース、割り込み
・独立リセット

6.2 機能説明

6.2.1 概要

図6-1に示すように、RTCモジュールは主にAPB1バスインターフェース、分周器とカウンタ、制御レジスタとステータスレジスタの3つの部分で構成されています。

分周器とカウンタはバックアップ領域にあり、VBATから電源供給されます。
RTCCKは分周器（RTC_DIV）に入力された後、TR_CLKに分周されます。
分周器（RTC_DIV）には自己減分カウンタが搭載されていることに注意してください。

自己減分カウンタがオーバーフローに達すると、TR_CLKが出力されます。
その後、リロード値レジスタ（RTC_PSCR）からプリセット値が取得され、分周器にリロードされます。

図6-1 RTC構造ブロック図

分周器の値を読み取ることは、実際にはそのリアルタイム値（読み取り専用）を読み取ることを意味します。
分周器係数は、リロード値レジスタ（RTC_PSCR）に書き込む必要があります。

通常、TR_CLKの周期は1秒に設定され、TR_CLKは2番目のイベントをトリガーし、同時にメインカウンタ（RTC_CNT）が1ずつ自動的に増加します。
メインカウンタがアラームレジスタの値と同じ値まで増加すると、アラームイベントがトリガーされます。
メインカウンタがオーバーフローまで増加されると、オーバーフローイベントがトリガーされます。
これら3つのイベントはすべて、対応する割り込みイネーブルビットによって制御される割り込みをトリガーできます。

6.2.2 リセット

リアルタイムクロックの特殊な用途のため、バックアップドメインには4組のレジスタ（分周器、分周器リロード値、メインカウンタ、アラームクロック）があります。
これらは、バックアップドメインのリセット信号によってのみリセットできます。
RCCバックアップドメインのリセットの章を参照してください。
リアルタイムクロックの制御レジスタは、システムリセットまたは電源リセットによって制御されます。

6.2.3 特殊なレジスタ読み出し/書き込み操作

リアルタイムクロックの特殊な用途のため、RTCバスとAPB1バスは独立しており、APB1によるRTCの読み出しは必ずしもリアルタイムではありません。 APB1を介したRTCレジスタの読み出しは、APB1起動後のRTCの立ち上がりエッジを経由する必要があります。この状況は、システムリセット、電源リセット、スタンバイモードまたはストップモードからのウェイクアップ後に発生する可能性があります。制御レジスタ（CTLR）のRSFビットがハイに設定されている状態で待機すると便利です。 RTCへの書き込み操作については、前回の書き込み操作が終了した後、コンフィギュレーションモードで以下の手順に従って操作を行う必要があります。

(1) RTOFFビットが1に変化したかどうかを問い合わせます。
(2) CNFビットをセットしてコンフィギュレーションモードに入ります。
(3) 1つまたは複数のRTCレジスタへの書き込み操作を実行します。
(4) CNFビットをクリアしてコンフィギュレーションモードを終了し、 APBインターフェース1を介してRTCレジスタへの書き込みを開始します。
(5) RTOFFビットが１になるまで問い合わせる。ここまでで書き込みは完了です。

6.3 レジスタの説明

表6-1 RTC関連レジスタ

Name	Access address	Description	Reset value
R16_RTC_CTLRH	0x40002800	RTC control register high bit	0x0000
R16_RTC_CTLRL	0x40002804	RTC control register low bit	0x0000
R16_RTC_PSCRH	0x40002808	Prescaler reload value register high bit	0x0000
R16_RTC_PSCRL	0x4000280C	Prescaler reload value register low bit	0x0000
R16_RTC_DIVH	0x40002810	Prescaler divider register high bit	0x0000
R16_RTC_DIVL	0x40002814	Prescaler divider register low bit	0x0000
R16_RTC_CNTH	0x40002818	RTC counter high bit	0x0000
R16_RTC_CNTL	0x4000281C	RTC counter low bit	0x0000
R16_RTC_ALRMH	0x40002820	Alarm clock register high bit	0xFFFF
R16_RTC_ALRML	0x40002824	Alarm clock register low bit	0xFFFF

6.3.1 RTC制御レジスタの上位ビット（RTC_CTLRH）

RTC_CTLRH =RTC ConTroL Register High bit | Access base address 0x40002800 Offset address: 0x00

■レジスター内容

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
Reserved													OWIE	ALRIE	SECIE
RO													RW	RW	RW
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

OWIE [RW]

オーバーフロー割り込み有効ビット

1	有効
0	無効

ALRIE [RW]

アラーム割り込み有効ビット

1	有効
0	無効

SECIE [RW]

2 番目の割り込み有効ビット

1	有効
0	無効

6.3.2 RTC制御レジスタ下位ビット（RTC_CTLRL）

RTC_CTLRL =RTC ConTroL Register Low bit | Access base address 0x40002800 Offset address: 0x04

■レジスター内容

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
Reserved										RTOFF	CNF	RSF	OWF	ALRF	SECF
RO										RO	RW	RWO	RWO	RWO	RWO
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

RTOFF [RO]

RTC 操作ステータス表示ビット。
RTC に対して実行された最後の書き込み操作のステータスを示します。
RTC に対して操作を実行するには、このビットが 1 である必要があります。

1	RTC への最後の書き込み操作が完了しました
0	RTC への最後の書き込み操作がまだ進行中です

CNF [RW]

コンフィギュレーションフラグビット。
このビットに1を書き込むとコンフィギュレーションモードに入り、カウンタ（R16_RTC_CNTx）、アラームレジスタ（R16_RTC_ALRMx）、およびプリスケーラリロード値レジスタ（R16_RTC_PSCRx）への書き込みが可能になります。
書き込み操作は、このビットに1を書き込んでソフトウェアでクリアした場合にのみ実行できます。

1	コンフィギュレーションモードに入ります
0	コンフィギュレーションモードを終了し、RTCレジスタの更新を開始します

RSF [RW]

レジスタ同期フラグビット。
プリスケーラ（PSCRx）、アラーム（ALRMx）、カウンタRW0（CNTx）の読み書き操作を行う前に、このビットがハードウェアによってセットされている（レジスタ同期されている）ことを確認してください。
これらのレジスタを読み書きする場合、またはAPBIがリセットされた後、あるいはAPB1クロックが停止した後は、まずこのビットをリセットする必要があります。

1	レジスタ同期済み
0	レジスタが同期されていません

OWF [RW]

カウンタオーバーフローフラグ。 32ビットカウンタがオーバーフローすると、このビットがハードウェアによってセットされます。
OWIEビットがセットされている場合は、オーバーフロー割り込みも生成されます。
このビットはソフトウェアによってクリアのみ可能で、セットすることはできません。

1	セット不可
0	クリア

ALRF [RW]

アラームフラグ。
カウンタ値がアラームレジスタ（ALRMx）の値に達すると、このビットはハードウェアによってセットされます。
アラーム割り込みイネーブルビット（ALRIE）がセットされている場合は、アラーム割り込みも生成されます。
このビットはソフトウェアによってクリアのみ可能で、セットすることはできません。

1	セット不可
0	クリア

SECF [RW]

秒イベントフラグ。クロックがプリスケーラで分周された後、立ち下がりエッジを生成すると、カウンタは1ずつ増加し、秒イベントを生成し、このビットがセットされます。秒割り込みが有効になっている場合（SECIEビットがセットされている場合）、同時に秒割り込みも生成されます。このビットはソフトウェアによってのみクリアでき、ソフトウェアによってセットすることはできません。

1	セット不可
0	クリア

6.3.3 プリスケーラリロード値レジスタ上位ビット（RTC_PSCRH）

PSCRH =PreSCaler reload value Register High bit | Access base address 0x40002800 Offset address: 0x08

■レジスター内容

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
Reserved												PSCR
RO												RW
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

PSCR [RW]

リロード値の上位ビット。

6.3.4 プリスケーラリロード値レジスタ下位ビット（RTC_PSCRL）

PSCRL =PreSCaler reload value Register Low bit | Access base address 0x40002800 Offset address: 0x0C

■レジスター内容

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
PSCR
RW
1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

PSCR [RW]

リロード値の下位ビット。
実際の分周係数は (PSCR[19:0]+1) です。
例えば、RTC入力周波数が32768Hzの場合、この値を0x7fffに設定すると、信号を1秒周期で分周できます。

6.3.5 プリスケーラ分周レジスタ上位ビット（RTC_DIVH）

DIVH =prescaler DIVider register High bit | Access base address 0x40002800 Offset address: 0x10

■レジスター内容

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
Reserved												DIV
RO												RO
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

DIVH [RO]

プリスケーラ分周器レジスタの上位ビット。

6.3.6 プリスケーラ分周レジスタ下位ビット (RTC_DIVL)

DIVL =prescaler DIVider register Low bit | Access base address 0x40002800 Offset address: 0x14

■レジスター内容

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
DIV
RO
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

DIVL [RO]

プリスケーラ分周レジスタの下位ビット。
DIVは実際には自己減分カウンタです。DIVカウンタは、RTC_CLKの入力クロックごとに1ずつ減少します。
オーバーフロー後、TR_CLKを出力し、同時にPSCRから値をリロードします。
DIVは読み取り専用で、現在のプリスケーラ分周器のカウンタの残値が読み取られます。

6.3.7 RTCカウンターハイビット(RTC_CNTH)

RTC_CNTH =RTC CouNTer high bit | Access base address 0x40002800 Offset address: 0x18

■レジスター内容

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
CNT
RW
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

CNTH [RW]

6.3.8 RTCカウンターロービット(RTC_CNTL)

RTC_CNTL =RTC CouNTer Low bit | Access base address 0x40002800 Offset address: 0x1C

■レジスター内容

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
CNT
RW
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

CNTH [RW]

カウンタの下位ビット。
RTCタイマーの中核コンポーネント。クロックはTRCLKで供給されます（周期は通常1秒に設定されています）。
CNT[31:0]を読み出すことで現在時刻を計算します。
この値を書き込むには、コンフィギュレーションモードに入ります。

6.3.9 アラームレジスタの上位ビット（RTC_ALRMH）

ALRMH =ALaRM register High bit (RTC_ALRMH) | Access base address 0x40002800 Offset address: 0x20

■レジスター内容

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
ALRM
RW
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

ALRM [RW]

アラームレジスタの上位ビット

6.3.10 アラームレジスタの下位ビット（RTC_ALRML）

ALRML =ALaRM register Low bit (RTC_ALRMH) | Access base address 0x40002800 Offset address: 0x24

■レジスター内容

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
ALRM
RW
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

ALRM [RW]

アラームレジスタの下位ビット。
アラームレジスタALRM[31:0]の値がカウンタCNT[31:0]の値と一致すると、アラームイベントが生成されます。
この値を変更するには、コンフィギュレーションモードに入ります。