低功耗、RTC 与时基唤醒

本文档介绍 AC63 系列 MCU（AC632N/AC635N/AC636N/AC638N）固件中低功耗管理、RTC 实时时钟与基于时基（Alarm）唤醒的完整机制：从电源管理 API、板级低功耗回调注册，到 RTC 驱动、闹钟定时与唤醒后的软关机判定，覆盖整个低功耗休眠—唤醒闭环。

Purpose and Scope

本页面向需要理解或修改 AC63 平台低功耗行为（睡眠、软关机、RTC 定时唤醒）的固件工程师，涵盖：

电源管理入口与软关机 API（power_api.c 中的 power_set_soft_poweroff）。
板级低功耗回调的注册与实现（board_demo.c 中的 board_set_soft_poweroff、sleep_enter_callback、sleep_exit_callback）。
RTC 驱动（rtc.c / rtc_calculate.c）中与唤醒相关的时间计算、闹钟（Alarm）与时基唤醒逻辑。
唤醒后通过 P2M_SOFTOFF 标志判定"继续软关机"还是"恢复运行"的流程。

边界说明：以下内容不属于本页范围，请参考对应页面——具体外设（DAC、GPIO、SPI 等）的关机时序属于各外设驱动文档；充电/电量管理（charger/battery）属于电源管理扩展主题；bootloader 与升级流程不在此讨论。

Overview

AC63 系列是杰理（Jieli）面向 TWS 耳机、穿戴、玩具等低功耗场景的蓝牙 SoC。其低功耗设计围绕两个核心目标：

待机省电：系统空闲时进入低功耗模式（sleep），通过 power_set_callback(TCFG_LOWPOWER_LOWPOWER_SEL, ...) 注册进入/退出低功耗回调与软关机回调，实现"事件驱动 + 定时唤醒"的省电调度。
定时唤醒（时基唤醒）：依靠 RTC（实时时钟）保持计时并在预设的 Alarm 时刻触发系统唤醒，典型场景包括：闹钟/提醒、定时开关机、周期性传感器采样、软关机（soft poweroff）状态下的定时上电。

低功耗与 RTC 的关系是双向的：

进入低功耗时，软件通过 RTC 设置 Alarm（定时基准），随后 CPU 进入睡眠或软关机。
时基唤醒发生后，系统从唤醒源恢复执行，根据 P2M_SOFTOFF（软关机标志）决定本次唤醒是"恢复运行"还是"再次进入软关机"。

这一机制在 sdk/bsp/AC632N/src/rtc.c 中体现得最直接：RTC 中断/唤醒处理中检查 P2M_SOFTOFF，若标志有效则调用 power_set_soft_poweroff() 重新进入软关机，从而形成"定时唤醒 → 判断 → 再次睡眠"的闭环。

Architecture

下图展示低功耗、RTC 与时基唤醒相关的模块划分与依赖关系（节点名与源码中的函数/文件一一对应）：

flowchart TD
    subgraph sg_App["应用层"]
        App["用户任务 / 业务逻辑"]
    end

    subgraph sg_Power["低功耗管理"]
        PowerApi["power_api.c<br/>power_set_soft_poweroff"]
        PowerCallback["power_set_callback<br/>(TCFG_LOWPOWER_LOWPOWER_SEL)"]
    end

    subgraph sg_Board["板级配置 board_demo.c"]
        SoftOff["board_set_soft_poweroff"]
        SleepCB["sleep_enter_callback / sleep_exit_callback"]
    end

    subgraph sg_RTC["RTC 驱动"]
        RtcDriver["rtc.c<br/>RTC 中断 / Alarm 处理"]
        RtcCalc["rtc_calculate.c<br/>时间换算"]
        P2M["P2M_SOFTOFF 标志"]
    end

    subgraph sg_HW["硬件"]
        RtcHW["RTC 硬件模块"]
        CPU["CPU 睡眠/唤醒源"]
    end

    App -->|"请求进入低功耗"| PowerApi
    PowerApi -->|"注册回调"| PowerCallback
    PowerCallback --> SoftOff
    PowerCallback --> SleepCB
    SoftOff --> RtcDriver
    RtcDriver --> RtcCalc
    RtcDriver --> P2M
    P2M -->|"若为软关机标志"| PowerApi
    RtcDriver --> RtcHW
    RtcHW -->|"Alarm 到时"| CPU
    CPU -->|"唤醒"| RtcDriver
    SleepCB --> CPU

各模块职责说明：

模块	源码位置	职责
`power_set_soft_poweroff`	sdk/bsp/AC632N/src/power_api.c	电源管理核心入口，触发整机软关机流程
`power_set_callback`	sdk/bsp/AC632N/board/board_demo.c	注册低功耗进入/退出回调与软关机回调
`board_set_soft_poweroff`	sdk/bsp/AC632N/board/board_demo.c	板级软关机实现，负责关闭外设供电并配置唤醒源
`rtc.c` 唤醒处理	sdk/bsp/AC632N/src/rtc.c	RTC 驱动与闹钟中断处理，检查 `P2M_SOFTOFF` 决定后续状态

注：AC635N、AC636N、AC638N 的 board_demo.c 与 power_api.c 结构相同（Grep 结果显示各芯片板级文件均在同一行位注册 power_set_callback(TCFG_LOWPOWER_LOWPOWER_SEL, sleep_enter_callback, sleep_exit_callback, board_set_soft_poweroff)），本页以 AC632N 为例展开，其余型号机制一致。

参数	含义	触发时机
`TCFG_LOWPOWER_LOWPOWER_SEL`	低功耗模式选择（编译/配置宏）	决定低功耗策略档位
`sleep_enter_callback`	进入睡眠回调	CPU 即将进入低功耗前
`sleep_exit_callback`	退出睡眠回调	唤醒源触发、CPU 恢复执行后
`board_set_soft_poweroff`	软关机回调	执行软关机流程时

设计意图：把"进入/退出低功耗"与"软关机"做成回调钩子，业务代码不需要关心具体外设如何掉电；板级文件统一管理 GPIO 保持、外设电源关断、唤醒源使能等平台相关细节。AC635N/AC636N/AC638N 的板级文件在对应位置（AC635N board_demo.c L334、AC636N board_demo.c L355、AC638N board_demo.c L384）注册了完全相同的回调组合，说明这套低功耗框架是跨型号统一的。

3. RTC 驱动与时基唤醒（rtc.c / rtc_calculate.c）

RTC 子系统由两组文件构成：

sdk/bsp/AC632N/src/rtc.c + sdk/bsp/AC632N/include/asm/rtc.h：RTC 硬件驱动，负责时间计数、闹钟（Alarm）配置与 RTC 中断/唤醒处理。
sdk/bsp/AC632N/src/rtc_calculate.c + sdk/bsp/AC632N/include/asm/rtc_calculate.h：日历时间换算（年/月/日/时/分/秒 ↔ 秒计数），保证 Alarm 设定与系统计时一致。
AC635N 另提供 sdk/bsp/AC635N/include/asm/rtc_port.h，封装 RTC 相关的端口/平台差异。

时基唤醒的关键逻辑在 RTC 中断处理路径中，AC632N 实现如下：

if (P2M_SOFTOFF) {
    power_set_soft_poweroff();
}

Source: rtc.c

这段代码揭示了"时基唤醒 + 软关机"组合的核心语义：

RTC Alarm 到时 → 硬件唤醒 CPU → 进入 RTC 中断/唤醒处理。
检查电源管理标志 P2M_SOFTOFF（记录本次唤醒前系统处于软关机状态）。
若标志有效，说明"这次唤醒只是软关机期间的定时点"，则立即调用 power_set_soft_poweroff() 再次进入软关机，等待下一个 Alarm 或外部事件。

设计意图：软关机状态下 RTC 继续运行，Alarm 唤醒后 CPU 短暂运行以完成必要处理（如刷新状态、喂狗、事件记账），随后自动回到软关机，从而以极低平均功耗实现"周期性的时基任务"（例如定时上报、定时自检、闹钟响铃）。

Core Flow：低功耗进入 → RTC 定时 → 时基唤醒 → 状态判定

时序图

sequenceDiagram
    participant App as 应用任务
    participant PA as power_api.c
    participant BC as board_demo.c 回调
    participant RTC as rtc.c
    participant HW as RTC 硬件

    App->>PA: 请求低功耗/软关机
    PA->>BC: power_set_callback 注册的软关机回调<br/>board_set_soft_poweroff
    BC->>BC: 关闭外设电源/配置唤醒源
    BC->>RTC: 设置 Alarm（时基唤醒点）
    RTC->>HW: 写入闹钟寄存器
    HW-->>CPU: 进入睡眠/软关机（RTC 保持计时）
    HW-->>RTC: Alarm 到时唤醒
    RTC->>RTC: 处理 RTC 中断/唤醒事件
    RTC->>RTC: 检查 P2M_SOFTOFF
    alt 软关机标志有效
        RTC->>PA: power_set_soft_poweroff()<br/>再次进入软关机
    else 正常运行被唤醒
        RTC-->>BC: sleep_exit_callback 恢复运行
        BC-->>App: 继续业务
    end

状态流转

stateDiagram-v2
    [*] --> Running: 上电/复位
    Running --> Sleeping: 空闲或请求睡眠<br/>(sleep_enter_callback)
    Sleeping --> Running: 外部事件唤醒<br/>(sleep_exit_callback)
    Running --> SoftOff: power_set_soft_poweroff<br/>board_set_soft_poweroff
    SoftOff --> WakeCheck: RTC Alarm 到时唤醒<br/>(P2M_SOFTOFF 置位)
    WakeCheck --> SoftOff: P2M_SOFTOFF 有效<br/>再次 power_set_soft_poweroff
    WakeCheck --> Running: 正常唤醒路径<br/>清除软关机标志
    Sleeping --> SoftOff: 定时任务触发软关机

关键点解读：

状态判定由 P2M_SOFTOFF 决定：它是区分"软关机定时唤醒"与"普通睡眠唤醒"的唯一依据，因此 rtc.c 中必须先读标志、再决定是否重入软关机，顺序不可颠倒。
Alarm 是时基唤醒的载体：RTC 硬件在软关机状态下仍供电计时，Alarm 到时会拉起 CPU；这一"RTC 常供电"特性是整套机制与普通 GPIO 唤醒互补之处——GPIO 唤醒依赖外部事件，Alarm 唤醒依赖时间。
回调分层：power_api.c 只负责状态切换；具体掉电/上电动作下沉到 board_demo.c；RTC 只负责计时与报警。分层使同一套低功耗框架可适配多型号（AC632N/635N/636N/638N）而无需改动电源管理核心。

配置选项

配置项	类型	默认/取值	说明
`TCFG_LOWPOWER_LOWPOWER_SEL`	宏	板级配置	低功耗模式选择，作为 `power_set_callback` 的第一个参数决定注册的低功耗策略档位
`P2M_SOFTOFF`	位标志	由电源管理库维护	软关机状态标志；RTC 唤醒处理中读取以判定是否重入软关机
Alarm 时间	RTC 寄存器	应用设定	时基唤醒点，由 `rtc.c` 写入硬件；软关机前通过板级回调配置
日历基准	时间结构	上电初始化	`rtc_calculate.c` 负责年/月/日/时/分/秒与秒计数的换算，保证 Alarm 语义正确

完整低功耗配置通常还包含 TCFG_LOWPOWER_* 系列宏（如低功耗电压、唤醒源使能等），具体取值以各芯片 board_demo.c 中 #define 为准；本页仅列出与 RTC 时基唤醒直接相关的选项。

用法示例（来自源码）

示例 1：注册低功耗回调（系统初始化阶段）

各芯片板级初始化均调用 power_set_callback 完成回调绑定，这是使用低功耗功能的第一步：

power_set_callback(TCFG_LOWPOWER_LOWPOWER_SEL, sleep_enter_callback, sleep_exit_callback, board_set_soft_poweroff);

Source: board_demo.c

说明：sleep_enter_callback / sleep_exit_callback 由板级文件实现（分别对应 CPU 睡眠前后钩子），board_set_soft_poweroff 为软关机回调。业务代码只需确保该注册先于任何低功耗请求执行。

示例 2：应用触发软关机

{
    power_set_soft_poweroff();
}

Source: power_api.c

说明：这是应用层进入软关机的标准入口。在"定时开关机"场景中，业务可在关机前设置好 RTC Alarm，再调用本接口；RTC 保持计时，Alarm 到时自动唤醒。

示例 3：RTC 唤醒后的软关机判定（平台内部逻辑）

if (P2M_SOFTOFF) {
    power_set_soft_poweroff();
}

Source: rtc.c

说明：该片段位于 RTC 唤醒处理路径。它实现"软关机期间定时唤醒 → 短时运行 → 自动重入软关机"的周期任务模式。若需在唤醒瞬间执行业务动作（如采样、上报），可在调用 power_set_soft_poweroff() 之前插入处理代码。

API 参考

`void power_set_soft_poweroff(void)`

电源管理库提供的软关机接口，通过 power_api.c 暴露给应用层。

参数：无
返回：无（软关机流程通常不返回，或返回后系统已进入低功耗态）
行为：触发整机软关机；执行前会走 power_set_callback 注册的软关机回调（board_set_soft_poweroff），由板级代码关闭外设并配置唤醒源。
注意：软关机期间 RTC 必须保持供电，否则时基唤醒将失效。

`void power_set_callback(u8 power_sel, void (enter_cb)(void), void (exit_cb)(void), void (*softoff_cb)(void))`

低功耗回调注册接口（由电源管理库提供，板级文件调用）。

参数：
- power_sel：低功耗模式选择，如 TCFG_LOWPOWER_LOWPOWER_SEL
- enter_cb：进入低功耗回调（sleep_enter_callback）
- exit_cb：退出低功耗回调（sleep_exit_callback）
- softoff_cb：软关机回调（board_set_soft_poweroff）
返回：无
行为：绑定睡眠进入/退出与软关机三个钩子；回调由电源管理状态机在相应时机调用。

`void board_set_soft_poweroff(void)`

板级软关机实现（见 board_demo.c L328）。

参数：无
返回：无
行为：平台相关——关闭 DAC 等外设电源（源码中 extern void dac_power_off(void) 提示板级关机涉及外设供电管理）、配置唤醒源，然后交由电源管理库进入软关机态。

说明：RTC 驱动层（rtc.c / rtc_calculate.c）的完整 API（如 rtc_alarm_set、rtc_get_time 等）未在本页逐一列出，详细签名见 rtc.h 与 rtc_calculate.h。

失败模式、边界情况与并发

Alarm 未触发/唤醒失败：若软关机时 RTC 供电被意外切断（如电池完全耗尽、RTC 独立电源域配置错误），时基唤醒将永远无法发生。排查顺序：RTC 供电配置 → Alarm 寄存器写入 → P2M_SOFTOFF 判定路径。
P2M_SOFTOFF 误判：RTC 唤醒处理必须先检查标志再决定是否重入软关机；若标志清除时机错误，可能出现"本应恢复运行却再次关机"或反向问题。该标志由电源管理库维护，业务代码不应直接改写。
唤醒后重复进入软关机：P2M_SOFTOFF 有效时 power_set_soft_poweroff() 被再次调用，这是设计预期行为（周期性时基任务）；若某次唤醒需要恢复正常运行，必须在重入软关机前清除软关机标志并完成业务处理。
时间基准漂移：rtc_calculate.c 负责日历换算；跨年/闰月等边界若换算表有误，会导致 Alarm 定时偏差。修改 RTC 时间或时区后应重新计算 Alarm。
并发/中断嵌套：RTC 唤醒处理运行在中断上下文，回调（sleep_exit_callback）与业务恢复代码应避免阻塞操作；power_set_soft_poweroff 在中断路径中被调用，其实现必须可重入且不能在中断中等待长临界区。
多型号差异：AC632N/635N/636N/638N 的注册模式一致，但外设掉电清单（如 DAC、SPI 端口）与 RTC 端口封装（AC635N 的 rtc_port.h）不同，跨型号移植时以对应板级文件为准。

性能与运维注意

平均功耗：软关机 + RTC 时基唤醒的平均功耗取决于"唤醒周期"与"唤醒驻留时间"之比；唤醒驻留越短、Alarm 周期越长，平均电流越低。
唤醒驻留：P2M_SOFTOFF 路径下，从 Alarm 唤醒到再次 power_set_soft_poweroff() 之间的代码应保持精简，避免不必要的延时与外设初始化。
RTC 计算开销：rtc_calculate.c 的日期换算为纯计算，仅在实际读写时间时执行，不占用常驻 CPU；无需额外优化。

扩展点

新增唤醒源：在 board_set_soft_poweroff 中使能新的唤醒源（GPIO、充电检测等），并在 sleep_exit_callback 中按唤醒源分发处理。
周期性时基任务：在 rtc.c 的 P2M_SOFTOFF 分支中、调用 power_set_soft_poweroff() 之前插入任务代码，即可实现"每次 Alarm 唤醒执行一次"的定时任务，无需改动电源管理框架。
多 Alarm 场景：RTC 驱动层可扩展维护 Alarm 队列，将不同业务（闹钟、上报、自检）映射到不同定时点。

测试

源码树中未发现针对低功耗/RTC 唤醒的独立单元测试文件（Grep 与 ListFiles 未命中 *lowpower* 测试源）；平台验证主要依赖板级联调：软关机后测量待机电流、设置短 Alarm 验证唤醒、切换唤醒周期验证 P2M_SOFTOFF 重入路径。建议在移植新板型时至少覆盖：软关机→Alarm 唤醒→重入软关机、软关机→GPIO 唤醒→正常运行、RTC 掉电后重新校时三条路径。

RTC 驱动头文件（AC632N）
RTC 日历换算（AC632N）
RTC 端口封装（AC635N）
电源管理 API（AC632N）
板级低功耗配置（AC632N）
外设关机时序与 DAC 电源管理：见各外设驱动文档；充电/电池管理：见电源管理扩展主题页。