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使用愛(ài)普生內(nèi)置32.768kHz晶體的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的高精度對(duì)時(shí)方法

近年，隨著電波手表的普及以及可從NTP時(shí)間服務(wù)器獲取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間等，獲取準(zhǔn)確的時(shí)間已不再繁瑣勞神。因此，用于金融，交通管理，電力控制，安全及體育 等應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般均以可參照正確時(shí)間為基礎(chǔ)。這類處理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)輸入，輸出部分必須設(shè)置為數(shù)眾多的終端設(shè)備，且這些終端設(shè)備也需要有正確的時(shí)間。為了回 應(yīng)上述需求，愛(ài)普生向市場(chǎng)提供了內(nèi)建以高穩(wěn)定頻率振蕩的石英晶振的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊。
在該產(chǎn)品群中，內(nèi)建TCXO 晶體振蕩器數(shù)字式實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，具有溫度補(bǔ)償功能的高精度產(chǎn)品如下:RX-4803SA/LC，RA4803SA(串行接口，以下稱為”4803系列”) 及RX-8803SA/LC，RA8803SA(I2C 接口，以下稱為”8803 系列”)。這些產(chǎn)品可在-40至+85℃的溫度范圍內(nèi)將頻率輸出精度保持在±3。4ppm(相當(dāng)于月差9秒)，即每天平均時(shí)間誤差控制在±0。3秒以下。
但是，即便上述產(chǎn)品具備高時(shí)間精度，有些顧客因用途需要亦要求對(duì)低于1秒的微小誤差進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊生成1秒的原理是以32。768kHz的石英晶體單元做為波源，通過(guò)分頻而獲得。如果需要讓多臺(tái)設(shè)備同時(shí)執(zhí)行某一動(dòng)作，則有必要對(duì)低于 1秒的誤差進(jìn)行調(diào)節(jié)，使各設(shè)備的時(shí)間保持一致4803系列與803系列產(chǎn)品可調(diào)節(jié)低于1秒的誤差，以回應(yīng)這種需求。
很 多愛(ài)普生的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊搭載了RESET功能，可使用軟件對(duì)上述低于1秒的誤差進(jìn)行調(diào)節(jié)。但是，使用軟件調(diào)節(jié)時(shí)間的方法會(huì)因軟件處理時(shí)間而產(chǎn)生時(shí)間偏差。 這對(duì)需要以精確時(shí)間實(shí)現(xiàn)同步的用戶來(lái)說(shuō)，這個(gè)誤差也須解決。為此，4803系列和8803系列又搭載了使用硬件調(diào)節(jié)時(shí)間的ERST 功能。
本次說(shuō)明內(nèi)建32。768kHz晶體諧振器的數(shù)字式實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊4803系列與8803系列所搭載的用于調(diào)節(jié)低于 1 秒時(shí)間的RESET功能及ERST功能，并使用時(shí)序圖等以具體實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。
【使用愛(ài)普生實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的高精度對(duì)時(shí)方法(低于1秒時(shí)間的調(diào)節(jié))】
4803系列與8803系列愛(ài)普生實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊可使用以下兩種方法，對(duì)低于1秒的時(shí)間進(jìn)行高精度調(diào)節(jié):
1。使用RESET位對(duì)時(shí):應(yīng)用軟件的對(duì)時(shí)方法
2。使用ERST位對(duì)時(shí):應(yīng)用硬件的對(duì)時(shí)方法
下文詳細(xì)說(shuō)明使用上述兩種對(duì)時(shí)方法相關(guān)的寄存器，重置的動(dòng)作及設(shè)定例。使用上述方法之前，務(wù)必先從外部輸入已同步的時(shí)間信息。
1。使用RESET位對(duì)時(shí)例
以軟件進(jìn)行的RESET位對(duì)時(shí)可通過(guò)操作實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的寄存器調(diào)節(jié)時(shí)間。除了4803系列與 8803系列以外，很多愛(ài)普生的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊產(chǎn)品采用了該手法。
·關(guān)聯(lián)寄存器
●4803系列（Bank1、2）
Address 功 能 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0
F 控制寄存器 CSEL1 CSEL0 UIE TIE AIE EIE 0 RESET
●8803系列（Bank1、2）
Address 功 能 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0
0F、1F 控制寄存器 CSEL1 CSEL0 UIE TIE AIE 0 0 RESET
RESET位與動(dòng)作說(shuō)明(含時(shí)序圖例)
RESET位設(shè)定為”1”后，計(jì)時(shí)電路的低于1秒的計(jì)時(shí)器將在命令結(jié)束時(shí)被重置。欲在特定時(shí)間開(kāi)始準(zhǔn)確計(jì)時(shí)時(shí)，可在設(shè)定時(shí)間后進(jìn)行重置，之后將每秒更新秒位計(jì)時(shí)器。
使用RESET位的注意點(diǎn)
RESET位在下列前提條件之下執(zhí)行動(dòng)作:
只將RESET位設(shè)定為”1”，計(jì)時(shí)器不停止(繼續(xù)計(jì)時(shí));
重置與其它命令相對(duì)獨(dú)立，單獨(dú)動(dòng)作。寫(xiě)入RESET位后，命令輸入結(jié)束后低于1秒的計(jì)時(shí)器被重置。
執(zhí)行重置時(shí)不清除進(jìn)位信息，為此請(qǐng)?jiān)谠O(shè)定秒寄存器后不到1秒的時(shí)間內(nèi)重置低于1秒的計(jì)時(shí)器;

2。使用ERST 位對(duì)時(shí)例
以硬件進(jìn)行的ERST位對(duì)時(shí)可事先設(shè)定寄存器后輸入事件信號(hào)，以此調(diào)節(jié)時(shí)間。該方法與之前說(shuō)明的使用RESET位對(duì)時(shí)相比，不會(huì)因軟件處理時(shí)間而產(chǎn)生時(shí)間偏差，因此能夠以更準(zhǔn)確的時(shí)間實(shí)現(xiàn)同步。
關(guān)聯(lián)寄存器
●4803系列（Bank3）
Address 功 能 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0
F 事件控制 ECP EHL ET1 ET0 0 0 0 RESET
●8803系列（Bank3）
Address 功 能 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0
2F 事件控制 ECP EHL ET1 ET0 0 0 0 RESET
ERST 位與動(dòng)作說(shuō)明(含時(shí)序圖例)
ERST 位設(shè)定為”1”后，計(jì)時(shí)電路的低于1秒的計(jì)時(shí)器將在檢測(cè)出輸入EVIN端子的外部事件的同時(shí)被重置。欲在特定時(shí)間開(kāi)始準(zhǔn)確計(jì)時(shí)時(shí)，可在設(shè)定時(shí)間后向 EVIN 端子輸入事件，之后將每秒更新秒位計(jì)時(shí)器。EHL 位為”0”時(shí)，向 EVIN 端子輸入信號(hào)的事件檢測(cè)結(jié)果為低電平;EHL位為”1”時(shí)則檢測(cè)出高電平(*a)。以下是EHL位設(shè)定為”1”(檢測(cè)出高電平)時(shí)的動(dòng)作例。
使用ERST 位的注意點(diǎn)
ERST 位在下列前提條件之下執(zhí)行動(dòng)作:
只將ERST 位設(shè)定為”1”，計(jì)時(shí)器不停止(繼續(xù)計(jì)時(shí));
ERST 與其它命令相對(duì)獨(dú)立，單獨(dú)動(dòng)作。寫(xiě)入ERST 位后，輸入事件時(shí)低于1秒的計(jì)時(shí)器被重置;
執(zhí)行ERST 時(shí)不清除進(jìn)位信息，為此請(qǐng)?jiān)谠O(shè)定秒寄存器后不到 1 秒的時(shí)間內(nèi)重置低于1秒的計(jì)時(shí)器;

將ERST 位設(shè)定為”1”后，只要在事件發(fā)生之前將ERST 位設(shè)定為”0”，就可使ERST 功能失效。
(*a)進(jìn)行高精度對(duì)時(shí)時(shí)的信號(hào)檢測(cè)不去除輸入切跳，但*小脈沖寬度保持時(shí)間必須達(dá)到367微秒以上，以便在內(nèi)部時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)動(dòng)作和EVIN端子輸入的同步。
使用ERST 位的高精度對(duì)時(shí)設(shè)定例
時(shí)間與日歷的設(shè)定例【設(shè)定值:2014 年 4 月18日[周五] 15:30:00】
與1PPS信號(hào)同步的高精度時(shí)間設(shè)定
使用 ERST 位進(jìn)行的硬件對(duì)時(shí)也可將 GPS 模塊等的 1PPS 信號(hào)(每秒脈沖數(shù)，1Hz 輸出信號(hào))做為外部事件輸入，以此接收GPS的準(zhǔn)確時(shí)間信號(hào)進(jìn)行高精度對(duì)時(shí)。
下例是GPS 模塊輸出的1PPS信號(hào)與時(shí)間數(shù)據(jù)輸出的時(shí)序圖。

如至今為止的說(shuō)明所示，愛(ài)普生晶振中國(guó)有限公司在向顧客提供高性能(=時(shí)鐘精度)實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的同時(shí)，還將提供搭載顧客所需功能的產(chǎn)品，
為構(gòu)建高精度同步時(shí)間處理系統(tǒng)而助力。而且，愛(ài)普生的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊在出廠前均調(diào)整了頻率精度，在保證了精度的基礎(chǔ)上提供給顧客，所以使用時(shí)不需要調(diào)節(jié)頻率，為顧客提高設(shè)計(jì)效率和產(chǎn)品質(zhì)量做出貢獻(xiàn)。
  • 選型參考

  • 汽車(chē)電子用EPSON晶振晶體規(guī)格一覽表

    32.768kHz晶體諧振器 / kHz 范圍 型號(hào) 外部尺寸 [mm] 額定頻率范圍 [kHz] 頻率公差 (標(biāo)準(zhǔn)) [x10-6] @+25C 工作溫度 [C] 目錄 FC-13A 3.2x1.5x0.9 32.768kHz 20 /30 /50 -40~+125 253KB MC-30A 8.0x3.8x2.54 32.768kHz 20 /50 -40~+85 276KB 20kHz~120kHz 50

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    標(biāo)準(zhǔn)頻率值

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