Harmony鸿蒙南向驱动开发-RTC

RTC（real-time clock）为操作系统中的实时时钟设备，为操作系统提供精准的实时时间和定时报警功能。当设备下电后，通过外置电池供电，RTC继续记录操作系统时间；设备上电后，RTC提供实时时钟给操作系统，确保断电后系统时间的连续性。

运作机制

在HDF框架中，RTC的接口适配模式采用独立服务模式，在这种模式下，每一个设备对象会独立发布一个设备服务来处理外部访问，设备管理器收到API的访问请求之后，通过提取该请求的参数，达到调用实际设备对象的相应内部方法的目的。独立服务模式可以直接借助HDFDeviceManager的服务管理能力，但需要为每个设备单独配置设备节点，增加内存占用。

独立服务模式下，核心层不会统一发布一个服务供上层使用，因此这种模式下驱动要为每个控制器发布一个服务，具体表现为：

驱动适配者需要实现HdfDriverEntry的Bind钩子函数以绑定服务。
device_info.hcs文件中deviceNode的policy字段为1或2，不能为0。

图 1 RTC独立服务模式结构图

RTC独立服务模式结构图

RTC模块各分层作用：

接口层提供打开RTC设备、RTC设备读取时间、RTC设备设置时间、RTC设备读取警报时间、RTC设备设置警报时间、RTC设备定时报警回调函数、RTC设备设置定时报警中断使能去使能、RTC设备设置RTC外频、RTC设备读取RTC外频、复位RTC、设置RTC自定义寄存器配置，读取RTC自定义寄存器配置以及关闭RTC设备的接口。
核心层主要提供RTC控制器的创建、销毁，通过钩子函数与适配层交互。
适配层主要是将钩子函数的功能实例化，实现具体的功能。

开发指导

场景介绍

RTC主要用于提供实时时间和定时报警功能。当驱动开发者需要将RTC设备适配到OpenHarmony时，需要进行RTC驱动适配，下文将介绍如何进行RTC驱动适配。

接口说明

为了保证上层在调用RTC接口时能够正确的操作硬件，核心层在//drivers/hdf_core/framework/support/platform/include/rtc/rtc_core.h中定义了以下钩子函数。驱动适配者需要在适配层实现这些函数的具体功能，并与这些钩子函数挂接，从而完成接口层与核心层的交互。

RtcMethod定义：

struct RtcMethod {int32_t (*ReadTime)(struct RtcHost *host, struct RtcTime *time);int32_t (*WriteTime)(struct RtcHost *host, const struct RtcTime *time);int32_t (*ReadAlarm)(struct RtcHost *host, enum RtcAlarmIndex alarmIndex, struct RtcTime *time);int32_t (*WriteAlarm)(struct RtcHost *host, enum RtcAlarmIndex alarmIndex, const struct RtcTime *time);int32_t (*RegisterAlarmCallback)(struct RtcHost *host, enum RtcAlarmIndex alarmIndex, RtcAlarmCallback cb);int32_t (*AlarmInterruptEnable)(struct RtcHost *host, enum RtcAlarmIndex alarmIndex, uint8_t enable);int32_t (*GetFreq)(struct RtcHost *host, uint32_t *freq);int32_t (*SetFreq)(struct RtcHost *host, uint32_t freq);int32_t (*Reset)(struct RtcHost *host);int32_t (*ReadReg)(struct RtcHost *host, uint8_t usrDefIndex, uint8_t *value);int32_t (*WriteReg)(struct RtcHost *host, uint8_t usrDefIndex, uint8_t value);
};

表 1 RtcMethod结构体成员的钩子函数功能说明

函数	入参	出参	返回值	功能
ReadTime	host：结构体指针，核心层RTC控制器	time：结构体指针，传出的时间值	HDF_STATUS相关状态	读RTC时间信息
WriteTime	host：结构体指针，核心层RTC控制器 time：结构体指针，时间传入值	无	HDF_STATUS相关状态	写RTC时间信息（包括毫秒~年）
ReadAlarm	host：结构体指针，核心层RTC控制器 alarmIndex：枚举值，闹钟报警索引	time：结构体指针，传出的时间值	HDF_STATUS相关状态	读RTC报警时间信息
WriteAlarm	host：结构体指针，核心层RTC控制器 alarmIndex：枚举值，闹钟报警索引 time：结构体指针，时间传入值	无	HDF_STATUS相关状态	写RTC报警时间信息
RegisterAlarmCallback	host：结构体指针，核心层RTC控制器 alarmIndex：枚举值，闹钟报警索引 cb：函数指针，回调函数	无	HDF_STATUS相关状态	注册报警超时回调函数
AlarmInterruptEnable	host：结构体指针，核心层RTC控制器 alarmIndex：枚举值，闹钟报警索引 enable：布尔值，控制报警	无	HDF_STATUS相关状态	使能/去使能RTC报警中断
GetFreq	host：结构体指针，核心层RTC控制器	freq：uint32_t类型指针，传出的频率值	HDF_STATUS相关状态	读RTC外接晶振频率
SetFreq	host：结构体指针，核心层RTC控制器 freq：uint32_t类型，频率传入值	无	HDF_STATUS相关状态	配置RTC外接晶振频率
Reset	host：结构体指针，核心层RTC控制器	无	HDF_STATUS相关状态	RTC复位
ReadReg	host：结构体指针，核心层RTC控制器 usrDefIndex：结构体，用户自定义寄存器索引	value：uint8_t类型指针，传出的寄存器值	HDF_STATUS相关状态	按照用户定义的寄存器索引，读取对应的寄存器配置，一个索引对应一字节的配置值
WriteReg	host：结构体指针，核心层RTC控制器 usrDefIndex：结构体，用户自定义寄存器索引 value：uint8_t类型，寄存器传入值	无	HDF_STATUS相关状态	按照用户定义的寄存器索引，设置对应的寄存器配置，一个索引对应一字节的配置值

开发步骤

RTC模块适配HDF框架包含以下四个步骤：

实例化驱动入口
- 实例化HdfDriverEntry结构体成员。
- 调用HDF_INIT将HdfDriverEntry实例化对象注册到HDF框架中。
配置属性文件
- 在device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。
- 【可选】添加rtc_config.hcs器件属性文件。
实例化RTC控制器对象
- 初始化RtcHost成员。
- 实例化RtcHost成员RtcMethod。
  
  说明：
  实例化RtcHost成员RtcMethod，其定义和成员说明见接口说明。
驱动调试

【可选】针对新增驱动程序，建议验证驱动基本功能，例如RTC控制状态，中断响应情况等。

开发实例

下方将以Hi3516DV300的驱动//device/soc/hisilicon/common/platform/rtc/rtc_hi35xx.c为示例，展示驱动适配者需要提供哪些内容来完整实现设备功能。

实例化驱动入口

驱动入口必须为HdfDriverEntry（在hdf_device_desc.h中定义）类型的全局变量，且moduleName要和device_info.hcs中保持一致。HDF框架会将所有加载的驱动的HdfDriverEntry对象首地址汇总，形成一个类似数组的段地址空间，方便上层调用。

一般在加载驱动时HDF会先调用Bind函数，再调用Init函数加载该驱动。当Init调用异常时，HDF框架会调用Release释放驱动资源并退出。

RTC驱动入口参考：
```
struct HdfDriverEntry g_rtcDriverEntry = {.moduleVersion = 1,.Bind = HiRtcBind,                   // 挂接RTC模块Bind实例化.Init = HiRtcInit,                   // 挂接RTC模块Init实例化.Release = HiRtcRelease,             // 挂接RTC模块Release实例化.moduleName = "HDF_PLATFORM_RTC",    // 【必要且与HCS文件中里面的moduleName匹配】
};
HDF_INIT(g_rtcDriverEntry);            // 调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中
```

配置属性文件

完成驱动入口注册之后，需要在device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。deviceNode信息与驱动入口注册相关。本例只有一个RTC控制器，如有多个器件信息，则需要在device_info.hcs文件增加deviceNode信息，以及在rtc_config.hcs文件中增加对应的器件属性。器件属性值与核心层RtcHost成员的默认值或限制范围有密切关系，比如RTC中断号，需要在rtc_config.hcs文件中增加对应的器件属性。

独立服务模式的特点是device_info.hcs文件中设备节点代表着一个设备对象，如果存在多个设备对象，则按需添加，注意服务名与驱动私有数据匹配的关键字名称必须唯一。其中各项参数如表2所示：

表 2 device_info.hcs节点参数说明

成员名	值
policy	驱动服务发布的策略，RTC控制器具体配置为2，表示驱动对内核态和用户态都发布服务
priority	驱动启动优先级（0-200），值越大优先级越低。RTC控制器具体配置为30
permission	驱动创建设备节点权限，RTC控制器具体配置为0664
moduleName	驱动名称，RTC控制器固定为HDF_PLATFORM_RTC
serviceName	驱动对外发布服务的名称，RTC控制器服务名设置为HDF_PLATFORM_RTC
deviceMatchAttr	驱动私有数据匹配的关键字，RTC控制器设置为hisilicon_hi35xx_rtc

device_info.hcs配置参考

在//vendor/hisilicon/hispark_taurus/hdf_config/device_info/device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。

root {device_info {platform :: host {device_rtc :: device {device0 :: deviceNode {                        // 驱动的DeviceNode节点policy = 1;                                  // policy字段是驱动服务发布的策略,如果需要面向用户态，则为2priority = 30;                               // 驱动启动优先级permission = 0644;                           // 驱动创建设备节点权限moduleName = "HDF_PLATFORM_RTC";             // 【必要】用于指定驱动名称，需要与驱动Entry中的moduleName一致。serviceName = "HDF_PLATFORM_RTC";            // 【必要】驱动对外发布服务的名称，必须唯一。deviceMatchAttr = "hisilicon_hi35xx_rtc";    // 【必要】用于配置控制器私有数据，必须和驱动私有数据配置表rtc_config.hcs中的match_attr值保持一致。}}}}
}

rtc_config.hcs配置参考

在//device/soc/hisilicon/hi3516dv300/sdk_liteos/hdf_config/rtc/rtc_config.hcs文件配置器件属性，其中配置参数如下：

root {platform {rtc_config {controller_0x12080000 {match_attr = "hisilicon_hi35xx_rtc"; // 【必要】需要和device_info.hcs中的deviceMatchAttr值一致rtcSpiBaseAddr = 0x12080000;         // 地址映射相关regAddrLength = 0x100;               // 地址映射相关irq = 37;                            // 中断号supportAnaCtrl = false;supportLock = false;anaCtrlAddr = 0xff;lock0Addr = 0xff;lock1Addr = 0xff;lock2Addr = 0xff;lock3Addr = 0xff;}}}
}

需要注意的是，新增rtc_config.hcs配置文件后，必须在hdf.hcs文件中将其包含，否则配置文件无法生效。

例如：本例中rtc_config.hcs所在路径为device/soc/hisilicon/hi3516dv300/sdk_liteos/hdf_config/rtc/rtc_config.hcs，则必须在产品对应的hdf.hcs中添加如下语句：

#include "../../../../device/soc/hisilicon/hi3516dv300/sdk_liteos/hdf_config/rtc/rtc_config.hcs" // 配置文件相对路径

实例化RTC控制器对象

完成属性文件配置之后，下一步就是以核心层RtcHost对象的初始化为核心，包括驱动适配者自定义结构体（传递参数和数据），实例化RtcHost成员RtcMethod（让用户可以通过接口来调用驱动底层函数），实现HdfDriverEntry成员函数（Bind、Init、Release）。

自定义结构体参考。

从驱动的角度看，自定义结构体是参数和数据的载体，而且rtc_config.hcs文件中的数值会被HDF读入并通过DeviceResourceIface来初始化结构体成员。

struct RtcConfigInfo {uint32_t spiBaseAddr;         // 地址映射相关volatile void *remapBaseAddr; // 地址映射相关uint16_t regAddrLength;       // 地址映射相关uint8_t supportAnaCtrl;       // 是否支持anactrluint8_t supportLock;          // 是否支持锁uint8_t irq;                  // 中断号uint8_t alarmIndex;           // 闹钟索引uint8_t anaCtrlAddr;          // anactrl地址struct RtcLockAddr lockAddr;  // 锁地址RtcAlarmCallback cb;          // 回调函数struct OsalMutex mutex;       // 互斥锁
};// RtcHost是核心层控制器结构体，其中的成员在Init函数中会被赋值。
struct RtcHost {struct IDeviceIoService service;struct HdfDeviceObject *device;struct RtcMethod *method;void *data;
};

RtcHost成员钩子函数结构体RtcMethod的实例化。

// rtc_hi35xx.c中的示例：钩子函数的填充
static struct RtcMethod g_method = {.ReadTime = HiRtcReadTime,.WriteTime = HiRtcWriteTime,.ReadAlarm = HiReadAlarm,.WriteAlarm = HiWriteAlarm,.RegisterAlarmCallback = HiRegisterAlarmCallback,.AlarmInterruptEnable = HiAlarmInterruptEnable,.GetFreq = HiGetFreq,.SetFreq = HiSetFreq,.Reset = HiReset,.ReadReg = HiReadReg,.WriteReg = HiWriteReg,
};

Bind函数开发参考

入参：

HdfDeviceObject是整个驱动对外提供的接口参数，具备HCS配置文件的信息。

返回值：

HDF_STATUS相关状态（表3为部分展示，如需使用其他状态，可参考//drivers/hdf_core/interfaces/inner_api/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS定义）。

表 3 HDF_STATUS相关状态说明

状态(值)	问题描述
HDF_ERR_INVALID_OBJECT	控制器对象非法
HDF_ERR_MALLOC_FAIL	内存分配失败
HDF_ERR_INVALID_PARAM	参数非法
HDF_ERR_IO	I/O 错误
HDF_SUCCESS	初始化成功
HDF_FAILURE	初始化失败

函数说明：

关联HdfDeviceObject对象和RtcHost。

static int32_t HiRtcBind(struct HdfDeviceObject *device)
{struct RtcHost *host = NULL;host = RtcHostCreate(device);     // 实际是申请内存并挂接device: host->device = device// 使HdfDeviceObject与RtcHost可以相互转化的前提......device->service = &host->service; // 使HdfDeviceObject与RtcHost可以相互转化的前提// 方便后续通过调用RtcHostFromDevice实现全局性质的hostreturn HDF_SUCCESS;
}

Init函数开发参考

入参：

HdfDeviceObject是整个驱动对外提供的接口参数，具备HCS配置文件的信息。

返回值：

HDF_STATUS相关状态。

函数说明：

初始化自定义结构体对象，初始化RtcHost成员。

static int32_t HiRtcInit(struct HdfDeviceObject *device)
{struct RtcHost *host = NULL;struct RtcConfigInfo *rtcInfo = NULL;......host = RtcHostFromDevice(device);  // 这里是HdfDeviceObject到RtcHost的强制转换rtcInfo = OsalMemCalloc(sizeof(*rtcInfo));....../* HiRtcConfigData会从设备配置树中读取属性填充rtcInfo的supportAnaCtrl、supportLock、spiBaseAddr、regAddrLength、irq，* 为HiRtcSwInit和HiRtcSwInit提供参数，当函数HiRtcSwInit和HiRtcSwInit内部执行失败后进行内存释放等操作。*/if (HiRtcConfigData(rtcInfo, device->property) != 0) {......}if (HiRtcSwInit(rtcInfo) != 0) {   // 地址映射以及中断注册相关......}if (HiRtcHwInit(rtcInfo) != 0) {   // 初始化anaCtrl和lockAddr相关内容......}host->method = &g_method;          // RtcMethod的实例化对象的挂载host->data = rtcInfo;              // 使RtcConfigInfo与RtcHost可以相互转化的前提HDF_LOGI("Hdf dev service:%s init success!", HdfDeviceGetServiceName(device));return HDF_SUCCESS;
}

Release函数开发参考

入参：

HdfDeviceObject是整个驱动对外提供的接口参数，具备HCS配置文件的信息。

返回值：

无。

函数说明：

释放内存和删除控制器，该函数需要在驱动入口结构体中赋值给Release接口，当HDF框架调用Init函数初始化驱动失败时，可以调用Release释放驱动资源。

说明：
所有强制转换获取相应对象的操作前提是在Init或Bind函数中具备对应赋值的操作。

static void HiRtcRelease(struct HdfDeviceObject *device)
{struct RtcHost *host = NULL;struct RtcConfigInfo *rtcInfo = NULL;...host = RtcHostFromDevice(device);             // 这里是HdfDeviceObject到RtcHost的强制转换rtcInfo = (struct RtcConfigInfo *)host->data; // 这里是RtcHost到RtcConfigInfo的强制转换if (rtcInfo != NULL) {HiRtcSwExit(rtcInfo);OsalMemFree(rtcInfo);                     // 释放RtcConfigInfohost->data = NULL;}RtcHostDestroy(host);                         // 释放RtcHost
}

驱动调试

【可选】针对新增驱动程序，建议验证驱动基本功能，例如挂载后的信息反馈，读取RTC时间、设置RTC时间等。

最后

有很多小伙伴不知道学习哪些鸿蒙开发技术？不知道需要重点掌握哪些鸿蒙应用开发知识点？而且学习时频繁踩坑，最终浪费大量时间。所以有一份实用的鸿蒙（HarmonyOS NEXT）资料用来跟着学习是非常有必要的。

这份鸿蒙（HarmonyOS NEXT）资料包含了鸿蒙开发必掌握的核心知识要点，内容包含了（ArkTS、ArkUI开发组件、Stage模型、多端部署、分布式应用开发、音频、视频、WebGL、OpenHarmony多媒体技术、Napi组件、OpenHarmony内核、Harmony南向开发、鸿蒙项目实战等等）鸿蒙（HarmonyOS NEXT）技术知识点。

希望这一份鸿蒙学习资料能够给大家带来帮助，有需要的小伙伴自行领取，限时开源，先到先得~无套路领取！！

获取这份完整版高清学习路线，请点击→纯血版全套鸿蒙HarmonyOS学习资料

鸿蒙（HarmonyOS NEXT）最新学习路线

HarmonOS基础技能

HarmonOS就业必备技能
HarmonOS多媒体技术

鸿蒙NaPi组件进阶

HarmonOS高级技能

初识HarmonOS内核
实战就业级设备开发

有了路线图，怎么能没有学习资料呢，小编也准备了一份联合鸿蒙官方发布笔记整理收纳的一套系统性的鸿蒙（OpenHarmony ）学习手册（共计1236页）与鸿蒙（OpenHarmony ）开发入门教学视频，内容包含：ArkTS、ArkUI、Web开发、应用模型、资源分类…等知识点。

获取以上完整版高清学习路线，请点击→纯血版全套鸿蒙HarmonyOS学习资料