內(nèi)置Oscillator的實時時鐘模塊功能特性及應(yīng)用實例分析
來源：http://m.eitherspanlaw.com 作者：億金電子 2020年10月08
內(nèi)置Oscillator的實時時鐘模塊功能特性及應(yīng)用實例分析
實時時鐘模塊的概念是在近段時間才出現(xiàn)的在電子行業(yè)從業(yè)者的視線之內(nèi),可以說是相當(dāng)?shù)碾[蔽,若不是最近一個客戶有這方面的需求的話,可能至今還不知道它的存在.實時時鐘呢是一種內(nèi)置了石英晶體振蕩器的模塊,它的功能相當(dāng)強(qiáng)大;你可以想象成實時時鐘模塊是內(nèi)置晶振產(chǎn)品穿上”超能力鎧甲”之后的樣子.
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通過相關(guān)資料查閱到,對于這樣一個模塊,之所以沒有概念,是因為一直對其不夠關(guān)注,也可以說是對行業(yè)的了解還不夠徹底吧;其實實時時鐘模塊的研發(fā)和生產(chǎn)早早就已經(jīng)被生產(chǎn)廠商提上日程,做得相當(dāng)不錯可能就是愛普生晶振了,近段時間相繼推出了一系列相關(guān)產(chǎn)品;好了,廢話不多說,下面以愛普生旗下產(chǎn)品為例,看看這種模塊的功能特性應(yīng)用實例都有哪些?
帶有內(nèi)置晶體振蕩器的實時時鐘模塊支持低功耗和具有多種功能的多功能系統(tǒng),例如喚醒定時器,電源開關(guān)和時間戳,以及低功耗和高精度的日期和時間管理.
主要特點(diǎn)有一下三點(diǎn):
1)低功耗配置允許實時時鐘模塊自行記錄計時和系統(tǒng)異常,即使主MCU進(jìn)入睡眠模式也是如此.
2)有些產(chǎn)品具有內(nèi)置的溫度補(bǔ)償振蕩器,以僅使用實時時鐘模塊來保證和管理高精度的日期和時間信息.
3)還提供AEC-Q100/200兼容產(chǎn)品.
同時這種模塊還具備一些獨(dú)特性能和功能,其中性能包括低功耗,高穩(wěn)定性,以及溫度變化時提供高精度的時間信息;而獨(dú)特的功能包括電源開關(guān),時間戳,復(fù)位,以及后背電池充電控制.
低功耗有助于系統(tǒng)降低功耗,這正是是廣大石英晶振用戶長久以來求之不得的,RTC模塊可以以比MCU的睡眠模式低一個數(shù)量級的電流消耗來保持時間信息.最小時鐘電壓高達(dá)1.1V.此外,低泄漏IC使高溫工作期間的電流消耗最小.極大地有助于降低用戶睡眠時系統(tǒng)的功耗.而之所以能夠?qū)崿F(xiàn)高穩(wěn)定性,以及溫度變化時提供高精度的時間信息的功能是因為RTC模塊中安裝了DTCXO(數(shù)字溫度補(bǔ)償Xtal振蕩器).當(dāng)客戶板上的溫度變化時,RTC模塊可提供±3.4ppm(相當(dāng)于每天0.3秒)的高精度時間信息.
所以這種產(chǎn)品的應(yīng)用用四個方面;在電源開關(guān),時標(biāo),高精度時間信息,以及高精度時間信息和時間戳都能夠完美應(yīng)用.
在電源開關(guān)方面,RTC模塊檢測主電源中的電壓下降或上升,并自動切換到備用電源以進(jìn)行操作,而MOS開關(guān)抑制泄漏電流和電壓下降,與二極管OR電路相比,可以對整個系統(tǒng)進(jìn)行有效的電源管理.
時間戳在檢測到事件(信號)時存儲時間信息的功能.盡管MCU具有相同的功能,但RTC模塊中內(nèi)置的功能可以使MCU休眠,從而降低了整個系統(tǒng)的功耗.這也是獲取時間信息和實現(xiàn)低功耗的必要條件.
RTC模塊檢測主電源的下降或上升,并向MCU輸出復(fù)位/復(fù)位釋放信號.借助愛普生多年來積累的模擬技術(shù),RTC模塊具有與獨(dú)立復(fù)位IC相同水平的功能.這消除了對外部復(fù)位IC的需求,從而減少了客戶的電路板空間,安裝的零件數(shù)量和成本.在縮減產(chǎn)品體積方面相當(dāng)有意義.
如此看來,這種實時時鐘模塊的更方面性能在于石英晶振同種性能的比較下是要優(yōu)越不少的,最引人注目的就是低功耗,但是它的缺陷也是相當(dāng)明顯的,由于功能特性的原因,應(yīng)用被圈定在了幾個固定的范圍內(nèi),在這方面和晶振產(chǎn)品肯定是無可比擬的.
實時時鐘模塊的概念是在近段時間才出現(xiàn)的在電子行業(yè)從業(yè)者的視線之內(nèi),可以說是相當(dāng)?shù)碾[蔽,若不是最近一個客戶有這方面的需求的話,可能至今還不知道它的存在.實時時鐘呢是一種內(nèi)置了石英晶體振蕩器的模塊,它的功能相當(dāng)強(qiáng)大;你可以想象成實時時鐘模塊是內(nèi)置晶振產(chǎn)品穿上”超能力鎧甲”之后的樣子.
帶有內(nèi)置晶體振蕩器的實時時鐘模塊支持低功耗和具有多種功能的多功能系統(tǒng),例如喚醒定時器,電源開關(guān)和時間戳,以及低功耗和高精度的日期和時間管理.
主要特點(diǎn)有一下三點(diǎn):
1)低功耗配置允許實時時鐘模塊自行記錄計時和系統(tǒng)異常,即使主MCU進(jìn)入睡眠模式也是如此.
2)有些產(chǎn)品具有內(nèi)置的溫度補(bǔ)償振蕩器,以僅使用實時時鐘模塊來保證和管理高精度的日期和時間信息.
3)還提供AEC-Q100/200兼容產(chǎn)品.
同時這種模塊還具備一些獨(dú)特性能和功能,其中性能包括低功耗,高穩(wěn)定性,以及溫度變化時提供高精度的時間信息;而獨(dú)特的功能包括電源開關(guān),時間戳,復(fù)位,以及后背電池充電控制.
低功耗有助于系統(tǒng)降低功耗,這正是是廣大石英晶振用戶長久以來求之不得的,RTC模塊可以以比MCU的睡眠模式低一個數(shù)量級的電流消耗來保持時間信息.最小時鐘電壓高達(dá)1.1V.此外,低泄漏IC使高溫工作期間的電流消耗最小.極大地有助于降低用戶睡眠時系統(tǒng)的功耗.而之所以能夠?qū)崿F(xiàn)高穩(wěn)定性,以及溫度變化時提供高精度的時間信息的功能是因為RTC模塊中安裝了DTCXO(數(shù)字溫度補(bǔ)償Xtal振蕩器).當(dāng)客戶板上的溫度變化時,RTC模塊可提供±3.4ppm(相當(dāng)于每天0.3秒)的高精度時間信息.
在電源開關(guān)方面,RTC模塊檢測主電源中的電壓下降或上升,并自動切換到備用電源以進(jìn)行操作,而MOS開關(guān)抑制泄漏電流和電壓下降,與二極管OR電路相比,可以對整個系統(tǒng)進(jìn)行有效的電源管理.
時間戳在檢測到事件(信號)時存儲時間信息的功能.盡管MCU具有相同的功能,但RTC模塊中內(nèi)置的功能可以使MCU休眠,從而降低了整個系統(tǒng)的功耗.這也是獲取時間信息和實現(xiàn)低功耗的必要條件.
RTC模塊檢測主電源的下降或上升,并向MCU輸出復(fù)位/復(fù)位釋放信號.借助愛普生多年來積累的模擬技術(shù),RTC模塊具有與獨(dú)立復(fù)位IC相同水平的功能.這消除了對外部復(fù)位IC的需求,從而減少了客戶的電路板空間,安裝的零件數(shù)量和成本.在縮減產(chǎn)品體積方面相當(dāng)有意義.
如此看來,這種實時時鐘模塊的更方面性能在于石英晶振同種性能的比較下是要優(yōu)越不少的,最引人注目的就是低功耗,但是它的缺陷也是相當(dāng)明顯的,由于功能特性的原因,應(yīng)用被圈定在了幾個固定的范圍內(nèi),在這方面和晶振產(chǎn)品肯定是無可比擬的.
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