（实测可用）GD32F303RCT6开发板移植RT-Thread操作系统（添加RTC时钟线程驱动DS1302时钟）

一、开发板平台简介：

1、开发板资源简介

（1）开发板主芯片型号：GD32F303RCT6

（2）开发板主芯片封装：LQFP-64_10x10x05P

（3）开发板主芯片内核：ARM® Cortex®-M4

（4）开发板主芯片主频：120MHz

（5）开发板主芯片Flash大小：256KB

（6）开发板主芯片RAM大小：48KB

2、Debug调试串口简介

        串口全称为串行通讯接口，即数据在通信线上一次传输一位，按先后一定顺序传输。我们通常所说的单片机串口准确来说应该是串行异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART），使用TTL电平，串口需要RXD、TXD、GND三根线进行通信。

（1）我们选用的GD32F303RCT6开发板串口0已通过USB转TLL串口芯片CH340G引出，使用时，只需要用公对公USB线连接电脑即可（注意也得安装CH340G驱动）。

（2）开发板上的其他串口已通过排针引出，为TTL电平，通信的时候需要注意选择对应的电平模块，如USB转TTL串口模块等。

二、快速上手RT-Thread

1、选择合适的BSP

（1）我们这里选择GD32303E-EVAL BSP驱动进行移植。可通过如下参考链接下载bsp：

GD32303E-EVALhttps://github.com/RT-Thread/rt-thread/tree/master/bsp/gd32303e-eval

（2）下载上述bsp后就可以在开发板上进行移植尝试了。

2、移植BSP

        已下载的GD32303E-EVEL BSP工程文件，是使用 GD32F303ZET6 作为主控制器的，想要移植到我们的GD32F303RCT6开发板上，需要进行简单的修改，如下：

（1）找到gd32f303-bsp文件，并打开项目。

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 （2）选择options for target-->选择GD32F303RC芯片。

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（3）选择对应的下载器，我这里使用的是jlink ，并选择SWD下载模式。

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（4） 设置Flash Download下载模式。

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（5）那么接下来重点来了，直接下载的代码在GD32F303RCT6是无法运行的，因为GD32F303ZET6的RAM大小为64K，但是GD32F303RCT6的RAM大小为48K。此处需要在board.h头文件中把RAM大小（GD32_SRAM_SIZE）修改为48，如下所示：

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 （6）修改后，重新编译下载，即可通过Debug串口看到打印的log信息。

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三、添加RTC时钟线程

1、新建线程并启动

在components.c文件中，找到rt_application_init(void)函数，并添加新建rtc时钟线程的声明。

   rt_thread_t zyxc_rtc_thread;
    zyxc_rtc_thread=rt_thread_create("rtc", zyxc_rtc_thread_entry, RT_NULL,1024, 29, 20);			//创建rtc线程
    if(zyxc_rtc_thread!= RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(zyxc_rtc_thread);
    }

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2、添加DS1302时钟驱动函数

(1)新建zyxc_rtc.c并添加所需的头文件。

#include 
#include "zyxc_rtc.h"

（2）打开zyxc_rtc.c文件，并在其中编写rtc函数执行语句。此处主要需要的是DS1302的驱动函数，网上驱动较多，已经实测一个可用的驱动，如下所示：

#include 
#include "zyxc_rtc.h"

data_time_t data_time=
{
    0x22,								//年
    0x05,								//月
    0x01,								//日
    0x08,								//时
    0x15,								//分
    0x37,								//秒
    0x07,								//星期日
    0
};  //写入初始化的时间默认值
/*****************************************
* 函数名：void DS1302_delay(u8 dd)
* 描述  ：简单延时
* 输入  ：
* 输出  ：无
* 调用  ：
*************************************/
void DS1302_delay(uint8_t dd)
{
    uint8_t i;
    for(; dd>0; dd--)
        for(i=110; i>0; i--);
}

/*****************************************
* 函数名：void DS1302_GPIOInit(void)
* 描述  ：DS1302 GPIO配置
* 输入  ：
* 输出  ：无
* 调用  ：
	CE---PB8,
	CLK--->PB6,
  SDA--->PB7,
*************************************/
void DS1302_GPIOInit(void)
{
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);																						//开启时钟
    gpio_init(ds1302_GPIO, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, ds1302_SDA);						//初始化SDA
    gpio_init(ds1302_GPIO, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, ds1302_SCL);						//初始化SCL
    gpio_init(ds1302_GPIO, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, ds1302_CE_PIN);					//初始化SCL

}
/*****************************************
* 函数名：void DS1302_IO_GPIO(void)
* 描述  ：DS1302 之 IO GPIO 输入输出配置
* 输入  ：FLAG标志位
* 输出  ：无
* 调用  ：OUT:表示输出，IN:表示输入
        FLAG：
*************************************/
void DS1302_IO_GPIO(uchar FLAG)
{
    /**********配置数据IO端口 输出 **********/
    if(FLAG==0x01)
    {
        gpio_init(ds1302_GPIO, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, ds1302_SDA);						//配置推挽输出
    }
    /**********配置数据IO端口 输入**********/
    else if(FLAG==0x00)
    {
        gpio_init(ds1302_GPIO, GPIO_MODE_IPU, GPIO_OSPEED_50MHZ, ds1302_SDA);								//配置上拉输入
    }
}

void ds1302_write_gpio_init(void)
{	
    gpio_bit_set(ds1302_GPIO,ds1302_SDA);																										//初始化设置SDA
    gpio_bit_set(ds1302_GPIO,ds1302_SCL);																										//初始化设置SCL
    gpio_bit_reset(ds1302_GPIO,ds1302_CE_PIN);																							//初始化设置CE
}
/*****************************************
* 函数名：void ds1302_write_byte(uchar addr, uchar d)
* 描述  ：DS1302写指令和数据
* 输入  ：add:发送地址，dat：所在数据
* 输出  ：无
* 调用  ：
*************************************/
void ds1302_write_byte(uchar addr, uchar d)
{
    uchar i;
    CE_H();
    for (i = 0; i < 8; i ++)						//发送地址
    {
        if (addr & 0x01)
        {
            DS1302_SDA_H();
        }
        else
        {
            DS1302_SDA_L();
        }
        addr = addr >> 1;
        DS1302_SCL_H();
        DS1302_delay(2);
        DS1302_SCL_L();
    }
    for (i = 0; i < 8; i ++) 						 //发送数据
    {
        if (d & 0x01)
        {
            DS1302_SDA_H();
        }
        else
        {
            DS1302_SDA_L();
        }
        d = d >> 1;
        DS1302_SCL_H();
        DS1302_delay(2);
        DS1302_SCL_L();

    }
    CE_L();
}
/*****************************************
* 函数名：uchar ds1302_read_byte(uchar addr)
* 描述  ：DS1302读数据
* 输入  ：add:地址
* 输出  ：无
* 调用  ：
*************************************/
uchar ds1302_read_byte(uchar addr)
{
    uchar i=0,temp=0,mm=0,nn=0,value=0;
    CE_H();
    for (i = 0; i < 8; i ++) //写地址
    {
        if (addr & 0x01)
        {
            DS1302_SDA_H();
        }
        else
        {
            DS1302_SDA_L();
        }
        addr = addr >> 1;
        DS1302_SCL_H();
        DS1302_delay(2);
        DS1302_SCL_L();
    }
    DS1302_IO_GPIO(0);				//配置为输入
    for (i = 0; i < 8; i ++)  //读数据
    {
        temp = temp >> 1;
        if(gpio_input_bit_get(ds1302_GPIO, ds1302_SDA)==1)
        {
            temp |= 0x80;
        }
        else
        {
            temp &= 0x7F;
        }
        DS1302_SCL_H();
        DS1302_delay(2);
        DS1302_SCL_L();
    }
    CE_L();
    DS1302_IO_GPIO(1);				//配置为输出
    mm=temp/16;
    nn=temp%16;
    value=mm*10+nn;					 //数据处理转化十进制
    return value;
}
void ds1302_write_time(void)
{
//    printf("set time %x-%x-%x %x:%x:%x %x\r\n",data_time.year,data_time.months,data_time.day,data_time.hour,data_time.min,data_time.second,data_time.week_time);
    ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0x00);									//关闭写保护，允许向其他寄存器写数据
    ds1302_write_byte(ds1302_year_add,data_time.year);					//初始化年
    ds1302_write_byte(ds1302_month_add,data_time.months);			//初始化月
    ds1302_write_byte(ds1302_day_add,data_time.day);						//初始化日
    ds1302_write_byte(ds1302_hr_add,data_time.hour);						//初始化时
    ds1302_write_byte(ds1302_min_add,data_time.min);						//初始化分
    ds1302_write_byte(ds1302_sec_add,data_time.second);					//初始化秒
    ds1302_write_byte(ds1302_week_time_add,data_time.week_time);//初始化工作日
    ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0x80);								  //打开写保护，阻止向任何其他寄存器写数据
}

/*****************************************
* 函数名：void DS1302_init(uchar *time)
* 描述  ：    DS1302初始化
* 输入  ：无
* 输出  ：无
* 调用  ：
*************************************/
void DS1302_init(void)
{
    DS1302_GPIOInit();  //GPIO初始化配置
    DS1302_delay(2);
    CE_L() ;    				//CE=0;
    DS1302_SCL_L();    // CLK=0;
    //下面是对DS1302启动电池，不掉电   设置时间
    ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0x00);      //WP=0 允许数据写入DS1302
    ds1302_write_byte(ds1302_charger_add,0xA7);      //充电(1个二极管+8K电阻)
    ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0X80);      //开启保护 WP=1
    if(ds1302_read_byte(0xC0)==0)										//查询DS302时钟是否启动,如果时钟停止走动：启动时钟+初始化时钟
    {
        ds1302_write_time();                          //设置初始时钟，芯片第一次工作需要写入初始值，否则无法计时
				ds1302_write_byte(0xC0,1);										//执行一次程序后,在RAM里写入一个数1,使初始化时间只写入一次
    }
}
/*****************************************
* 函数名：void ds1302_read_time(uchar *time)
* 描述  ：DS1302读取时间
* 输入  ：无
* 输出  ：无
* 调用  ：
*************************************/
void ds1302_read_time(void)
{
    data_time.label2[0]   = ds1302_read_byte( 0x8D)/10;
    data_time.label2[1]   = ds1302_read_byte( 0x8D)%10;    //年
    data_time.label2[2]   = '/';
    data_time.label2[3]   = ds1302_read_byte( 0x89)/10;
    data_time.label2[4]   = ds1302_read_byte( 0x89)%10;    //月
    data_time.label2[5]   = '/';
    data_time.label2[6]   = ds1302_read_byte( 0x87)/10;
    data_time.label2[7]   = ds1302_read_byte( 0x87)%10;     //日
    data_time.label2[8]   = ds1302_read_byte( 0x85)/10;
    data_time.label2[9]   = ds1302_read_byte( 0x85)%10;     //时
    data_time.label2[10]   = ':';
    data_time.label2[11]   = ds1302_read_byte( 0x83)/10;
    data_time.label2[12]   = ds1302_read_byte( 0x83)%10;    //分
    data_time.label2[13]   = ':';
    data_time.label2[14]   = ds1302_read_byte( 0x81)/10;
    data_time.label2[15]   = ds1302_read_byte( 0x81)%10;    //秒
    rt_kprintf("read time %d%d%c%d%d%c%d%d  %d%d%c%d%d%c%d%d\r\n",data_time.label2[0],data_time.label2[1],data_time.label2[2],data_time.label2[3],data_time.label2[4],data_time.label2[5],data_time.label2[6],data_time.label2[7],data_time.label2[8],data_time.label2[9],data_time.label2[10],data_time.label2[11],data_time.label2[12],data_time.label2[13],data_time.label2[14],data_time.label2[15]);
}

（3）新建zyxc_rtc.h头文件并声明调用函数。

#ifndef __ZYXC_RTC_H
#define __ZYXC_RTC_H
#include "gd32f30x_gpio.h"

#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int
 //DS1302寄存器操作指令定义时间地址
#define ds1302_week_time_add 0x8a				//工作日，星期1~7	
#define ds1302_sec_add 0x80							//秒
#define ds1302_min_add 0x82							//分
#define ds1302_hr_add 0x84							//时
#define ds1302_day_add 0x86						  //日，1~30日
#define ds1302_month_add 0x88						//月							
#define ds1302_year_add 0x8c						//年
#define ds1302_control_add 0x8e					//写保护
#define ds1302_charger_add 0x90         //充电(1个二极管+8K电阻)
#define ds1302_clkburst_add 0xbe


#define ds1302_GPIO     GPIOB
#define ds1302_SDA		GPIO_PIN_7
#define ds1302_SCL		GPIO_PIN_6
#define ds1302_CE_PIN		GPIO_PIN_8

#define DS1302_SDA_H()         gpio_bit_set(ds1302_GPIO,ds1302_SDA);																									
#define DS1302_SDA_L()       	 gpio_bit_reset(ds1302_GPIO,ds1302_SDA);		
#define DS1302_SCL_H()         gpio_bit_set(ds1302_GPIO,ds1302_SCL);
#define DS1302_SCL_L()         gpio_bit_reset(ds1302_GPIO,ds1302_SCL);		

#define CE_H()        gpio_bit_set(ds1302_GPIO,ds1302_CE_PIN);				
#define CE_L()        gpio_bit_reset(ds1302_GPIO,ds1302_CE_PIN);	

typedef struct 
{
	uint8_t		year;				//年
	uint8_t		months;			//月
	uint8_t		day;			  //日
	uint8_t		hour;			  //时
	uint8_t		min;			  //分
	uint8_t		second;			//秒
	uint16_t	week_time;	//周时间，星期1~7
	uint8_t 	label2[16];	//时间存放数组显示格式
}data_time_t;
extern data_time_t data_time;
void DS1302_GPIOInit(void);
void ds1302_write_time(void);
void ds1302_read_time(void);
void DS1302_init(void);
void ds1302_write_gpio_init(void);

void zyxc_rtc_thread_entry(void* parameter);
#endif

（4）在components.c文件中包含头文件#include "zyxc_rtc.h"。

3、添加rtc时钟线程执行语句

（1）打开zyxc_rtc.c文件，并在其中添加线程执行语句，包含初始化和时钟读取等。

/********************************************
*函数名称：void zyxc_rtc_thread_entry(void* parameter)
*函数功能：zyxc_rtc_thread_entry
*备注：启动用于给看门狗的内部40KHz的时钟
********************************************/

void zyxc_rtc_thread_entry(void* parameter)
{
    uint16_t zyxc_rtc_count=0;
    ds1302_write_gpio_init();																//初始化默认的GPIO
    DS1302_init();																					//DS1302写入初始值，否则无法正常工作
    while(1)
    {
        zyxc_rtc_count++;																		//累计时间1S
        if(zyxc_rtc_count>=1000)
        {
            zyxc_rtc_count=0;
            ds1302_read_time();														  //读取时间，并打印
        }
        rt_thread_delay(1);
    }

}

备注：其中Ds1302_init()函数需要特别注意，因为DS1302时钟芯片第一次使用时必须得写入初始化时间值，否则无法正常工作，但是该初始化写入只能写入一次，不然每次MCU复位或者重新上电，时钟值都会被复位。

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四、配置KEIL软件下载选项

（1）点击“options for target”——Debug——Jlink/J-TRACE cortex（小编这里用到下载器是

GD32 Jlink OB下载器）——settings——选择SW看到右侧有Device Name即下载器找到了对应的GD32F303RCT6芯片。

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 （2）选择Flash Download下载模式，这里端子了擦除整片芯片，以及下载程序后自动复位（Reset and run）。

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 （3）下载完成后，打开串口助手，即可看到串口不断打印计时时间，断电后时间不会丢失，有纽扣电池存在的情况下，会累加计时。

如下所示：

备注：看到GD32F303RCT6开发板上LED1、LED2、LED3、LED4每隔1S闪烁一次，此功能为额外添加的idle空闲功能，用于提示开发板系统正常工作。

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