利用實時時鐘IC RV5C338A實現(xiàn)用軟件校正時間(圖)
出處:vvvlon 發(fā)布于:2007-04-16 21:46:19
我們知道,實時時鐘IC一般把它產(chǎn)生的時間信號傳遞給微處理器等一類器件,作為它們的時鐘信號。通常,由頻率為32.768kHz晶振產(chǎn)生時鐘信號,將該時鐘信號進行1/215分頻后形成秒信號,由時鐘計數(shù)器對秒信號進行計數(shù)。
既然是處理時間信號,它的就成為人們十分關(guān)心的事情。晶體振蕩器具有很高的頻率,與RC振蕩器和陶瓷振蕩器相比,其要高兩個數(shù)量級以上。另外同一型號產(chǎn)品之間的離散性也比較小,在常溫下只有±20ppm的偏差,不過將±20ppm換算成月差,則為:
±20×10-6×60×60×24×30=±51.8秒
如果用這樣的來細分時間的話,在一個月內(nèi),時鐘的偏差將接近1分鐘。為了實現(xiàn)令人滿意的計時,必須要進行調(diào)整。
普通實時時鐘IC存在的問題
通常在調(diào)整用于實時時鐘IC的晶振頻率時,首先要如那樣設置一個微調(diào)電容器。通過調(diào)整兩個電容或其中一個電容來調(diào)整振蕩頻率,其頻率的可調(diào)范圍在幾十個ppm左右。但是這種調(diào)整方法存在下述兩個問題:
:一般的實時時釧IC振蕩電路
● 批量生產(chǎn)時,必須由人工來調(diào)整微調(diào)電容的容量,因而難以實現(xiàn)自動化。
● 要定量地把握調(diào)整量十分困難。
電路特點
RV5C338A是理光公司近期推出的,可以由軟件來校正振蕩頻率的實時時鐘IC,RV5C338A的主要技術(shù)指標如下:
● CPU接口電源電壓:2.5~5.5V
● 時鐘電源電壓:1.45~5.5V
● CPU接口:串行三線式
● 時鐘耗電:0.35μA(VDD=3V)
● 外型尺寸:2.9×4.0×1.2mm
所謂CPU接口電源電壓,是指CPU與為了訪問CPU的RTC的電源電壓。而所謂時鐘電源電壓,是指即使不能訪問CPU,RTC內(nèi)部時鐘仍可以正常工作的電源電壓。
工作原理
在通常情況下,將32768Hz的時鐘信號進行1/32768分頻后構(gòu)成秒信號,然后如那樣,將這一分頻比每20秒鐘刷新,其改變的范圍為32768±124Hz,從而可以改變秒信號的時間長度。分頻比的調(diào)整可以在寄存器中設定,例如分頻比大于32768時,時鐘走時就慢,減小分頻比可以使它走快。這個調(diào)整范圍如果按時鐘的進行換算,則相當189ppm(月差約±490秒)。用這樣的軟件來校正時間有下述優(yōu)點:
:時間誤差的較正方法
● 批量生產(chǎn)時容易實現(xiàn)自動化
● 幾乎不存在外接元件隨時間變化的影響
● 可以正確地把握調(diào)整量并實現(xiàn)控制,例如可以進行這樣的調(diào)整:時鐘一天內(nèi)快3秒,則可以將它調(diào)慢3秒。
電路說明
圖3為RV5C338A的內(nèi)部框圖。為了通過設定寄存器的值來調(diào)整時鐘的快慢,片內(nèi)設置了穩(wěn)定振蕩頻率的電容器。
:RV5C338A的內(nèi)部框圖
:使用RV5C338A的電路實例
圖4是RV5C338A的應用電路實例。圖中D1、D2組成后備系統(tǒng)切換電路,它由二極管構(gòu)成“或”門電路。這里二極管應使用正向電壓VF小于0.3V(IF=100μA時)的器件,如果大于0.3V的話,則將有一個超過(VDD+0.3V)的電壓加到SIO端口上,嚴重時將會損壞RTC。
另外,VF越是小的二極管,其反向電流就越大,因此接入后備系統(tǒng)時的漏電流也越大。在中使用了反向電流為1μA的RB520S-30,從理論上計算,常溫下備用系統(tǒng)可以使用10年以上。晶振采用C-001R,振蕩頻率為32768Hz,后備電池使用常用的CR2025,電阻R為限流電阻,二極管D1損壞時它起著保護備用電池的作用。
目前,具有同RV5C338A相同封裝的器件有三種,它們都可以同串行接口連接:
● RV5C348A/B:4線式串行接口
● RV5C338A/RV5C339A:3線式串行接口
● RV5C386A/RV5C387A:I2C總線接口
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