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雷火网站-「干货」怎么处理RTC精度、功耗问题?

海外新闻 时间: 浏览:134 次

RTC为整个电子体系供给时刻基准,主控规划均离不开RTC电路规划,在运用RTC时,会呈现精度或功耗大的现象,怎么处理RTC精度及功耗问题?本文将为您介绍时钟芯片运用问题及处理办法。

一、什么是RTC

实时时钟(Real_Time Clock)简称为RTC,主要为各种电子体系供给时刻基准。一般把集成于芯片内部的RTC称为片内RTC,在芯片外扩展的RTC称为外部RTC,PCF8563是一款低功耗的CMOS实时时钟/日历外部芯片,支撑可编程时钟输出、中止输出、低压检测等,与处理器经过I2C串行总线进行通讯,最酉阳天气预报大总线速率可达400kHz。

二、RTC精度规划

RTC的主要职责便是供给精确的时刻基准,计时禁绝的RTC毫无价值可言。现在部分MCU在片内已集成RTC,实践测验中在电池供电6小时环境下片内RTC的误差在1-2分钟。因而,若对实时时钟有较高的要求则需优先考虑外扩RTC,一起要求时钟精度更高的RTC,比方PCF8563,表1所示是不同RTC的时钟精度比照。


表1 常见RTC时钟精度比照



1、电路规划

RTC规划电路精约而不简单,时钟芯片的挑选、晶振的挑选、电路规划、器材放置、阻抗操控、PCB走线标准均会影响RTC的时刻基准的安稳性,图1为RTC芯片PCF8563电路规划。


PCF8563参阅电路图


2、晶体对地电容容值挑选

负载电容:

Cload= [ (Ca*Cb)/(Ca+Cb) ]+Cstray

其间Ca、Cb为接在晶体两引脚到地的电容,Cstray为晶体引脚至处理器晶体管脚的走线电容(即杂散电容总和),一般Cstray的典型值取4~6pF之间;

如要满意晶体12.5pF负载电容的要求:

Cload= [ (15*15)/(15+15) ]+5=12.5pF


常见时钟电路



3、PCB布线

因为RTC的晶振输入电路具有很高的输入阻抗,因而它与晶振的连线犹如一个天线,很简单耦合体系其他电路的高频搅扰。而搅扰信号被耦合到晶振引脚导致时钟数的添加或许削减,考虑到线路板上大多数信号的频率高于32.768kHz,所以一般会发作额定的时钟脉冲计数,因而晶振应尽或许接近OSC1和OSC2引脚放置,一起晶振、OSC1和OSC2的引脚最好布成地平面,详细PCB布线如图3所示。


PCB布线


4、电路相关阐明

如图1所示,R56、R57为I2C总线上拉电阻,PCF8563中止输出及时钟输出均为开漏输出,所以也需求外接上拉电阻,如图1中的的R58、R59,若不运用这两个信号,对应的上拉电阻能够不必。

关于PCF8563芯片,需外接时钟晶振32.768kHz(如图1的X1),引荐运用20雷火网站-「干货」怎么处理RTC精度、功耗问题?ppm或更安稳的晶振。PCF8563典型运用电路引荐运用15pF的晶振匹配电容,实践运用时能够作相应的调整,以使RTC取得更高精度的时钟源。一般晶振匹配电容在15pF~21pF之间调整(相关于20ppm精度的32.768kHz晶振),15pF电容时时钟频率略偏高,21pF电容时时钟频率略偏低。


5、精度调整办法

  • 设置PCF8563时钟输出有用(CLKOUT),输出频率为雷火网站-「干货」怎么处理RTC精度、功耗问题?32.768kHz;
  • 运用高精度频率计丈量CLKOUT输出的频率;
  • 依据测出的频率,对CB1、CB2、CB3作短接或断开调整,频率比32.768kHz偏高时,加大电容值,频率比32.768kHz偏低时,减小电容值。


阐明:图1中的C41、C雷火网站-「干货」怎么处理RTC精度、功耗问题?42、C43的值在1pF~3pF之间,依据实践情况确认组合办法,以便于快速调整,引荐运用(3pF、3pF、3pF)、(1pF、2pF、3pF)、(2pF、3pF、4pF)。

三、RTC低功耗规划

许多RTC规划成能够只依托一块电池供电就能作业,假如主电源封闭,仅依托雷火网站-「干货」怎么处理RTC精度、功耗问题?一小块锂电池就能够驱动振荡器和整个时钟电路,怎么下降RTC电路作业时功率耗费?

经过运用几种不同的办法能够下降RTC功耗:

  • 挑选低功耗的RTC,比方雷火网站-「干货」怎么处理RTC精度、功耗问题?PCF8563,表2所示是不同RTC的功率耗费比照:


表2 常见RTC功率耗费比照



  • RTC电源切换电路中,挑选漏电流小的二极管比方BAV74,当体系电源电压3.3V断开时,BT1锂电池CR2032(3V/225mAh)经过二极管向RTC供电;


RTC电源切换电路


  • 尽量少并且合理地拜访RTC,削减I2C总线的动态电流;
  • 将I2C总线的上拉电阻规划得尽量大些,比方10k;
  • 在运用时,经过设置寄存器封闭RTC的时钟CLKOUT输出。

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