{"id":135815,"date":"2018-09-14T09:22:00","date_gmt":"2018-09-14T06:22:00","guid":{"rendered":"https:\/\/ruuvi.com\/ruuvi-firmware-teil-8-echtzeituhr\/"},"modified":"2026-06-11T08:48:57","modified_gmt":"2026-06-11T05:48:57","slug":"ruuvi-firmware-teil-8-echtzeituhr","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ruuvi.com\/de\/ruuvi-firmware-teil-8-echtzeituhr\/","title":{"rendered":"Ruuvi Firmware \u2013 Teil 8: Echtzeituhr"},"content":{"rendered":"\n
\"Ruuvi<\/figure><\/div>\n\n

In diesem Teil des Tutorials f\u00fcgen wir Unterst\u00fctzung f\u00fcr die Echtzeituhr<\/em> (RTC<\/strong>) auf dem nRF52832<\/strong> hinzu. Der finale Code dieses Blogbeitrags kann auf Ruuvi GitHub<\/a> im ruuviblog<\/em>-Branch, Tag 3.8.0-alpha<\/em>, heruntergeladen werden. <\/p>\n\n

Bitte folge Teil 1 der Serie<\/a> f\u00fcr Details zum Klonen des Repositories und Kompilieren des Codes. Die finale Hex-Datei dieses Tutorials kann vom Ruuvi Jenkins<\/a> heruntergeladen werden. <\/p>\n\n

\"ruuvi-firmware.c<\/figure><\/div>\n\n

Echtzeituhr<\/h2>\n\n

Die RTC<\/strong> wird verwendet, um die verstrichene Zeit au\u00dferhalb des Programmzustands zu verfolgen. Vorerst begn\u00fcgen wir uns damit, Millisekunden seit dem Programmstart zu z\u00e4hlen und unsere Sensordatenproben mit Zeitstempeln zu versehen. Sp\u00e4ter k\u00f6nnten wir einen Mechanismus hinzuf\u00fcgen, um die interne Uhr des nRF52832<\/strong> mit einer extern vorgegebenen Zeit zu synchronisieren, wie z. B. der Unix-Epoche<\/a>. <\/p>\n\n

RTC-Schnittstelle<\/h3>\n\n

Da die Konfiguration von Dingen wie Skalierung<\/em>, Aufl\u00f6sung<\/em> oder Abtastrate<\/em> f\u00fcr die RTC<\/strong> nicht wirklich sinnvoll ist, verwenden wir die Sensor-Schnittstelle<\/em> nicht f\u00fcr das RTC<\/strong>-Peripheral. Wir definieren nur die Funktionen init<\/em>, uninit<\/em> und millis<\/em> f\u00fcr die RTC<\/strong> und f\u00fcgen einen Funktionszeiger zur Zeitstempelfunktion in unserer Sensor-Schnittstelle<\/em> hinzu. <\/p>\n\n

\"ruuvi_interface_rtc.h\"
ruuvi_interface_rtc.h<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

RTC-Treiber<\/strong><\/h3>\n\n

Der interne Z\u00e4hler des nRF52<\/strong> hat nur 24 Bit, aber gl\u00fccklicherweise haben wir ein Overflow-Event, das verwendet werden kann, um die Zeitpunkte zu verfolgen, an denen der interne Z\u00e4hler \u00fcbergelaufen ist.<\/p>\n\n

Bisher hat unser Sleep-Modus alle Takte ausgeschaltet, und die einzige M\u00f6glichkeit zum Aufwachen war \u00fcber einen externen Interrupt, wie z. B. einen Tastendruck. Das bedeutet jedoch, dass die Zeit f\u00fcr unser Ger\u00e4t w\u00e4hrend des Schlafens nicht existiert. Wir k\u00f6nnen den Niederfrequenztakt (LFCLK<\/strong>) starten, wenn wir die RTC<\/strong> initialisieren, und den LFCLK<\/strong> w\u00e4hrend des Schlafens aktiv halten, um die Zeit \u00fcber die Schlafphasen hinweg zu verfolgen. <\/p>\n\n

Da das vom Bluetooth-Stack verwendete Nordic Softdevice den Niederfrequenzquarz aktiv h\u00e4lt, entstehen f\u00fcr den LFCLK<\/strong> im fertigen Programm keine \u201ezus\u00e4tzlichen\u201c Energiekosten. Das SDK<\/strong> bietet praktische Anforderungs<\/em>– und Freigabe<\/em>-Funktionen f\u00fcr den LFCLK<\/strong>, die verfolgen, ob der LFCLK<\/strong> gestoppt werden kann, falls es mehrere Benutzer f\u00fcr den Taktgeber gibt, sodass unser RTC<\/strong>-Treiber den LFCLK<\/em> anfordern<\/em> und freigeben<\/strong> kann, ohne sich um den Zustand anderer Treiber k\u00fcmmern zu m\u00fcssen. <\/p>\n\n

Da wir 64 Bit als Z\u00e4hlerbreite verwenden, brauchen wir den Prescaler<\/em> der RTC<\/strong> nicht wirklich. Wir erh\u00f6hen die Ticks mit 32,768 kHz<\/em> des LFCLK<\/strong>, was uns etwa 512 Sekunden zwischen den Hardware-Z\u00e4hler\u00fcberl\u00e4ufen und 17.850 Jahre bis zum \u00dcberlauf unseres Software-Z\u00e4hlers gibt. Wir k\u00f6nnten auch eine Sub-Millisekunden-Aufl\u00f6sung f\u00fcr die Zeitstempel erhalten, aber vorerst ist das nicht notwendig. <\/p>\n\n

Integration der RTC<\/h2>\n\n

Wir f\u00fcgen die Zeitstempelfunktion zu unserer RTC<\/strong>–Schnittstelle<\/em> hinzu und passen unsere Treiber<\/em> an, um diese aufzurufen, anstatt den Zeitstempel der Proben einfach als ung\u00fcltig<\/em> zu markieren. Um Abh\u00e4ngigkeiten zwischen den Sensor-Schnittstellen<\/em> und der RTC<\/strong> selbst zu vermeiden, f\u00fcgen wir die Zeitstempelfunktion als Funktionszeiger zur Sensor-Schnittstelle<\/em> hinzu und setzen den Funktionszeiger bei der RTC<\/strong>-Initialisierung auf die Schnittstelle<\/em>. <\/p>\n\n

Jetzt k\u00f6nnen wir endlich auch Debouncing<\/em>-Unterst\u00fctzung zu unserem Button-Code hinzuf\u00fcgen: Wir versehen den Tastendruck mit einem Zeitstempel und ignorieren das Event, wenn nicht genug Zeit seit dem letzten registrierten Druck vergangen ist.<\/p>\n\n

\"task_button.c
task_button.c \u2013 keine Doppelklicks mehr<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

Schlie\u00dflich beheben wir den UINT64<\/strong>-Druckfehler bei ARMGCC<\/strong>, indem wir einfach die h\u00f6heren 32 Bit des Zeitstempels weglassen. Das gibt uns immer noch fast 50 Tage, bevor unser Zeitstempel \u00fcberl\u00e4uft. <\/p>\n\n

Testen<\/h2>\n\n

Im vorherigen Teil haben wir begonnen, Unit-Tests zu erstellen, die pr\u00fcfen, ob jede Sensor-Schnittstelle<\/em> bei Initialisierung<\/em> und Deinitialisierung<\/em> das richtige Verhalten zeigt. Erweitern wir den Test und f\u00fcgen Tests f\u00fcr das Abrufen und Setzen von Skalierung<\/em>, Abtastrate<\/em> und Aufl\u00f6sung<\/em> hinzu. Da alle Funktionen dieselbe Signatur<\/em><\/a> haben, k\u00f6nnen wir dieselben Tests f\u00fcr jede der Funktionen verwenden. <\/p>\n\n

Diesmal findet unser neuer Test ein Problem im vorherigen Test. Da der Initialisierungstest die Sensorstruktur vor der ersten Initialisierung nicht auf Null setzt, ist unser Initialisierungstest zufrieden zu sehen, dass ein Funktionszeiger nicht NULL<\/strong> ist, wenn alte Werte im Speicher verbleiben, auf den unsere Struktur zeigt. Wenn wir tats\u00e4chlich versuchen, die Funktion aufzurufen, st\u00fcrzt das Programm ab, da der Funktionszeiger nicht auf eine g\u00fcltige Adresse zeigt. Beheben wir sowohl den Test als auch den Fehler und machen weiter. <\/p>\n\n

\"Debug-Terminal\"
Wieder einmal finden unsere Tests Fehler<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

Zeit, zur\u00fcckzugehen und die Treiber etwas aufzur\u00e4umen. Zuerst sehen wir, dass wir Probleme mit den Zeilen 187<\/em>, 193<\/em> und 223<\/em> unseres ADC<\/strong>-Selbsttests hatten. <\/p>\n\n

\"Unser
Unser Fehler liegt in der NULL-Pr\u00fcfung<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n
\"Die
Die Fehlerquelle liegt in den Skalierungsfunktionen<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

Es scheint, dass unser ADC<\/strong> keine ordnungsgem\u00e4\u00dfe NULL<\/strong>-Zeiger-Pr\u00fcfung im Skalierungs<\/em>-Setter und -Getter hat. Beheben wir das.<\/p>\n\n

\"NULL-Prüfungen
NULL-Pr\u00fcfungen hinzugef\u00fcgt<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

Jetzt f\u00fchren wir die Tests erneut aus:<\/p>\n\n

\"Der
Der ADC-Test besteht jetzt<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

Nach der Behebung bestehen wir 11 von 16 Tests, gegen\u00fcber vorher 9 von 16. Die restlichen Fehler werden auf \u00e4hnliche Weise aufgesp\u00fcrt und behoben. <\/p>\n\n

\"Gefundene
Die von den Tests gefundenen Probleme sind jetzt behoben und die Zeitstempel sehen gut aus<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

Stromverbrauch<\/h2>\n\n

Da der LFCLK<\/strong> st\u00e4ndig l\u00e4uft, k\u00f6nnen wir nach Aktivierung der RTC<\/strong> einen gewissen Anstieg des Stromverbrauchs erwarten. Schauen wir uns an, wie es aussieht. <\/p>\n\n

\"Stromverbrauch
Stromverbrauch im Leerlauf<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

Unser aktueller Verbrauch liegt jetzt bei 6,4 \u03bcA<\/em> im Leerlauf, 1,4 \u03bcA<\/em> mehr als die 5,0 \u03bcA<\/em> in unserem vorherigen Beitrag.<\/p>\n\n

Fazit<\/h2>\n\n

In diesem Tutorial haben wir RTC<\/strong>-Unterst\u00fctzung und Zeitstempel zu unseren Sensorauslesungen hinzugef\u00fcgt. Jetzt haben wir alles, was wir brauchen, um das Ruuvi-Datenformat 3 zu implementieren. Im n\u00e4chsten Beitrag werden wir beginnen, die Daten vom RuuviTag zu \u00fcbertragen. <\/p>\n\n

Bleib dran und folge <\/strong>@ojousima<\/strong><\/a> und <\/strong>@ruuvicom<\/strong><\/a> auf Twitter f\u00fcr #FirmwareFriday-Beitr\u00e4ge!<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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