在工業(yè)控制領(lǐng)域，電子產(chǎn)品的工作溫度范圍較廣，同樣的產(chǎn)品將面對高溫、低溫等不同工況。對于時鐘信號敏感的電路設(shè)計而言，溫度變化將嚴重影響產(chǎn)品功能，因此需要高精度時鐘來保證電路信號的穩(wěn)定，這種情況下需要使用帶數(shù)字溫度補償特性的實時時鐘模塊來完成設(shè)計。實時時鐘模塊通過數(shù)字信號接口完成時鐘信號交互，根據(jù)溫度的變化在模塊內(nèi)部將溫度相關(guān)的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后通過與計算電路的數(shù)字接口通信完成時鐘功能。

圖1I2C接口的數(shù)字溫度補償?shù)碾娐愤B接

RX8901CE是EPSON公司推出額一款數(shù)字溫度補償特性的實時時鐘模塊，這款產(chǎn)品帶有IC數(shù)字接口，可以通過與數(shù)字芯片交互實現(xiàn)高精度溫度補償，適用于多計算芯片的電路結(jié)構(gòu)。

圖2 RX8901CE的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

支持IC數(shù)字接口，實現(xiàn)多芯片電路間的時鐘信號傳輸

RX8901CE時鐘模塊采用I2C總線與外部芯片交互數(shù)據(jù)，快速式下通信頻率達到400kHz。12C總線采用雙向、半雙工的串行通信協(xié)議，使用時鐘(SCL)和數(shù)據(jù)(SDA)兩根硬接線即可完成電路實現(xiàn)，可同時與多個數(shù)字芯片通信。特別適用于同一電路系統(tǒng)下多個芯片，如MCU、FPGA等實現(xiàn)實時時鐘信號同步的需求，保證電路時鐘信號的同步.

圖3 RX8901CE的頻率特性

頻率特性穩(wěn)定，可應(yīng)用于-40℃℃~+105°C環(huán)境

RX8901CE根據(jù)頻率特性的表現(xiàn)不同，分為XS、XB兩種不同的型號。從圖3的頻率特性表格可以看出，RX8901CE XS型號的產(chǎn)品在-40℃~+85℃℃的溫度環(huán)境中頻率容差為:±3.0x10-6，RX8901CE XB在同樣的溫度環(huán)境中為: ±5.0x10-6，產(chǎn)品的頻率特性在環(huán)境溫度變化中表現(xiàn)優(yōu)異，滿足工業(yè)環(huán)境下的高精度溫度補償要求。同時在+85℃~+105℃的工作環(huán)境中，產(chǎn)品的頻率容差有所下降，但是仍然提供了可穩(wěn)定工作的參數(shù)供設(shè)計者參考。

圖4 RX8901CE的管腳分布

模塊管腳功能豐富，提供多種輸入輸出功能

RX8901CE提供10個管腳，其中包括3路事件輸入管腳，頻率輸出管腳以及中斷輸出管腳，其中頻率輸出管腳與一路事件輸入管腳復(fù)用。對于事件輸入管腳，主要通過外部上拉和下拉電阻完成對時鐘模塊的狀態(tài)配置。頻率輸出管腳用于控制時鐘模塊的工作頻率，通過相關(guān)的配置操作可設(shè)置32.768KHz，1024Hz和1Hz的輸出。而中斷輸出管腳則為外部提供時鐘喚醒，告警和事件檢測等多種中斷功能，讓計算芯片實時掌握時鐘模塊狀態(tài)。