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在工業(yè)控制領域，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部將溫度相關的模擬量轉換為數(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1 I2C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I2C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構。
圖2 RX8901CE的內部結構圖
支持I2C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)，快速模式下通信頻率達到400kHz。I2C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，可應用于-40℃~+105℃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: ±3.0 x 10-6，RX8901CE XB在同樣的溫度環(huán)境中為: ±5.0 x 10-6，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，通過相關的配置操作可設置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)。
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