RTC定时唤醒控制器

一.示例说明
-1.1.示例软件开发环境
-1.2.示例使用的控制器
-1.3.示例功能说明
-1.4.示例前置条件
-1.5.示例文件下载
二.示例模型建模过程
-2.1.模型中判断唤醒状态的方法
-2.2.控制器下电时序
三.示例模型的使用
四.示例小结
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# RTC定时唤醒控制器

## 一.示例说明<a name="示例说明"></a>

### 1.1.示例软件开发环境<a name="示例软件开发环境"></a>

MATLAB版本：MATLAB R2019a

VS版本：VS2015

S32DS版本：S32DS for S32 Platform 3.5

ECUCoder版本：ECUCoder for S32K344V1.3K

MeCa版本：MeCa2.0

关于以上软件开发环境，请参考本站《[电控开发环境搭建手册](./build.html)》。

### 1.2.示例使用的控制器<a name="示例使用的控制器"></a>

本示例使用的控制器型号为RapidECU-F23，关于RapidECU-F23控制器的具体信息，请参考本站《[F23控制器硬件参考手册](./f23.html)》。

控制器接线：因为本示例只需要使用最基本的控制器功能，因此控制器接线参考了《[F23控制器硬件参考手册](./F23.html)》中的硬件最小系统接线图，如下图所示。因为本示例未使用到控制器的任何功率驱动管脚，因此可以不接主继电器，控制器的90#、116#管脚可以悬空处理。控制器的25#管脚只在需要进入Bootloader修复模式时才短接到地，平时悬空即可。

控制器的标定CAN总线通过DB9连接器连接到ZLG USBCAN卡的CAN1接口，其中50#管脚为CAN低，69#管脚为CAN高，CAN低与CAN高不可接反，否则无法建立通信。标定CAN总线必须使用双绞线，双绞线靠近CAN卡处需要并联一个120欧姆左右的终端电阻以保证标定CAN通信稳定可靠。

F23控制器的标定CAN内部已经并联了一个120欧姆左右的终端电阻，因此，在标定CAN总线正确连接之后，标定CAN总线的CAN低与CAN高之间的电阻值应为60~70欧姆，此电阻值需要使用万用表测量确认，如果电阻值不在此范围内，请检查并修复线束。

![](images4demo/U34_demo41-1.png)

推荐使用带电压电流显示功能与限流保护功能的小型可调直流电源，电源电压可调节为12V或者24V左右，电流限制值可调节为1A左右，这样即使线路存在短路故障也不会产生很大冲击电流。如果使用的是车载电瓶或者大功率直流电源的话，上图中的15A保险是必须接的，否则一旦线路存在短路故障将导致线路烧毁甚至起火爆炸。

按照以上接线（不接主继电器，90#、116#管脚悬空），当点火开关未闭合时，电源电流应小于1mA（大多数电源显示0）。当点火开关闭合时，12V电源的电流大约为120mA左右（100mA-140mA），24V电源的电流大约为60mA左右（50mA-70mA）。如果点火开关闭合时12V电源的电流小于50mA或者24V电源的电流小于30mA，表明控制器供电存在异常，控制器未正常启动。如果点火开关闭合时12V电源的电流大于200mA或者24V电源的电流大于100mA，表明电源线路存在异常，可能存在短路故障。不管电流过小或者过大，都应该立即切断电源，重新检修线束并使用万用表测量确认无短路故障之后再重新上电。

### 1.3.示例功能说明<a name="示例功能说明"></a>

控制器使用RTC需要保证控制器常电（对于F23控制器是4#管脚）处于常有电状态，否则因RTC芯片无法供电而无法正常使用RTC。

本示例搭模型中包含两个软件计数器，分别是100ms软件计数器与1s软件计数器，100ms软件计数器每隔100ms加一，1s软件计数器每隔1s加一。

模型100ms任务中包含了掉电延时开关模块、激活信号监控模块、RTC定时唤醒设置模块、RTC定时唤醒状态清除模块和CAN发送模块。

需要实现的RTC定时唤醒功能如下所示：

1. 通过KL15、ACT1或者ACT2外部信号唤醒控制器。

2. 设置RTC定时唤醒。

3. 断开外部唤醒信号，控制器下电，进入休眠状态，RTC开始计时。

4. RTC计时完毕，RTC唤醒控制器，需要配合AfterRun功能进行RTC唤醒后的工作。

5. 控制器下电后，将再次进入RTC计时状态，使控制器反复定时唤醒，控制器唤醒后执行RTC唤醒任务。

6. 如果在控制器休眠时连接KL15、ACT1、ACT2任一信号，控制器将执行非RTC唤醒任务。

F23控制器上下电状态转换如下图所示：

![](images4demo/U34_demo41-4.png)

### 1.4.示例前置条件<a name="示例前置条件"></a>

本示例要求用户提前搭建好基于模型设计的软件开发环境，请参考本站《[电控开发环境搭建手册](./build.html)》。

本示例操作实践要求有一台RapidECU-F23控制器并且正确接线，请参考本文章节1.2《示例使用的控制器》。

本示例属于基础示例，要求用户具备Simulink/ECUCoder建模技能。如果用户还没有Simulink/ECUCoder的使用经验，建议从《[第一个可在控制器中运行的模型](./demo01.html)》开始顺序学习。

### 1.5.示例文件下载<a name="示例文件下载"></a>

用户可以参考本文自行建模而不需要下载示例文件，用户也可以下载示例文件以获取更多参考信息，示例文件下载地址：[示例文件](./download.html)。

## 二.示例模型建模过程<a name="示例模型建模过程"></a>

示例模型建模过程如下：

1. 新建一个文件夹，名称为DEMO41_RTCWakeUp。

2. 切换MATLAB工作路径到上述新建文件夹的路径，新建一个名为DEMO41_RTCWakeUp的Simulink模型。

3. 点击进入Simulink 的ECUCoder for S32K344模块库， 点击RapidECU_F23子库， 选择RapidECUSetting模块，将RapidECUSetting模块拖入到新建的模型中。

4. 在模型中创建一个100ms的任务，任务中添加一个名为MyCounter_100ms的软件计数器。在模型中创建一个1s的任务，任务中添加一个名为MyCounter_1s的软件计数器。此步骤与《[第一个可在控制器中运行的模型](./demo01.html)》的建模步骤相同。为了管理模型的软件版本，在1s任务中添加一个Constant模块，将模块的值设置为24032815（年月日小时设置法）。此步骤与《[为模型添加测量变量与标定变量](./demo02.html)》的建模步骤相同。

5. 点击RapidECU_F23模型库，点击RTC子库，将RTCAlarm模块和ClearAlarm模块拖入100ms任务中。

6. 将CAN发送模块、AfterRun模块拖入100ms任务中。

7. 非RTC唤醒状态下，持续发送CAN报文，ID0x01，数据为全0。

8. RTC唤醒状态下，发送CAN报文，ID0x01，数据累加，直到255，清除RTC状态。

建模完成的100ms任务模型如下图所示：

![](images4demo/U34_demo41-2.png)

### 2.1.模型中判断唤醒状态的方法<a name="模型中判断唤醒状态的方法"></a>

模型中判断唤醒状态的方法是利用ActSigMonitor模块读取各个激活信号的值，根据各个激活信号的值可以计算得到唤醒状态：RTC唤醒状态或者非RTC唤醒状态。

对于F23控制器，各个激活信号的关系见下图：

![](images/2023-08-24-14-54-15-image.png)

3:I_KL15，2:I_ACT1，5:I_ACT2，RTC_ACT四个硬件激活信号构成逻辑或的关系产生All_Activation信号，以上5个信号均可以利用ActSigMonitor模块实时读取。All_Activation信号，AfterRun软件开关构成逻辑或的关系激活控制器，AfterRun可以实时控制。RTC_ACT信号由RTC芯片发出。

### 2.2.控制器下电时序<a name="控制器下电时序"></a>

当使用了RTC定时唤醒功能之后，控制器下电需要按照一定的时序进行，否则无法正常下电或者无法正常实现RTC定时唤醒功能。推荐的控制器下电时序如下：

1. 清除RTC定时唤醒状态，方法为ClearAlarm模块给1。

2. 准备设置RTC定时唤醒，方法为ClearAlarm模块给0。

3. 设置RTC定时唤醒，方法为设置RTCAlarm的定时时间并使能。

4. 关闭AfterRun软件开关，方法为AfterRun模块给0。

需要注意的是，模型需要在初始化时打开AfterRun软件开关，否则无法正常下电或者无法正常实现RTC定时唤醒功能。

## 三.示例模型的使用<a name="示例模型的使用"></a>

示例模型使用过程如下：

1. 在配置好的软件开发环境中，切换MATLAB工作路径到DEMO41_RTCWakeUp文件夹，打开模型DEMO41_RTCWakeUp。

2. 点击“Build Model”按钮或者使用快捷键Ctrl+B编译模型。模型编译完成之后，生成DEMO41_RTCWakeUp.s19文件与DEMO41_RTCWakeUp.a2l文件，其中.s19文件用于刷写到控制器内部，.a2l文件用于测量标定。

3. 使用一台RapidECU-F23控制器，控制器接线请参考本文章节1.2《示例使用的控制器》。利用MeCa-UDS Program软件将DEMO41_RTCWakeUp.s19文件刷写到RapidECU-F23控制器中。

4. 使用MeCa软件新建一个名为DEMO41_RTCWakeUp的项目，导入数据库文件时使用DEMO41_RTCWakeUp.a2l文件。项目面板中添加“多数字显示”控件，控件关联A2L文件中所有测量变量。

5. 控制器上电，通过外部信号（KL15、ACT1、ACT2任一信号）唤醒后，CAN0发送CAN报文，ID0x01，数据为全0。断开外部唤醒信号，模型内部设定2分钟后RTC定时唤醒，控制器下电，进入休眠状态，电源电流应小于1mA（大多数电源显示0），等待RTC计时。

6. RTC计时完成，RTC唤醒控制器，执行RTC唤醒任务，CAN0发送CAN报文，ID0x01，数据递增直到255，模型内部设定2分钟后RTC定时唤醒，控制器下电，进入休眠状态，等待RTC计时。

DEMO41_RTCWakeUp模型正在F23控制器中运行的MeCa软件如下图所示：

![](images4demo/U34_demo41-3.png)

当通过外部信号（KL15、ACT1、ACT2任一信号）唤醒控制器时CAN0发送全0数据；当RTC定时唤醒控制器时CAN0发送递增数据。模型运行符合设计预期。

## 四.示例小结<a name="示例小结"></a>

示例模型DEMO41_RTCWakeUp演示了如何使用RTC定时唤醒控制器，通过学习本示例并操作实践，用户可以学习到：

1. 如何使用RTC定时唤醒控制器。

2. 模型中判断唤醒状态（RTC唤醒或者非RTC唤醒）的方法。

3. 当使用了RTC定时唤醒功能之后控制器合理的下电时序。

4. 控制器使用RTC需要保证控制器常电处于常有电状态，否则因RTC芯片无法供电而无法正常使用RTC。