- DS3231/DS3232在實(shí)時(shí)時(shí)鐘設計上的優(yōu)勢
- 可降低系統電流損耗
- 加入了溫度控制寄存器,提高了精度
隨著(zhù)DS3231超高精度、I²C*兼容的集成RTC/TCXO/晶振的推出,DallasSemiconductor再次刷新了單芯片實(shí)時(shí)時(shí)鐘精度的紀錄。DS3231在整個(gè)工業(yè)溫度范圍內(-40°C至+85°C)提供±3.5ppm的精度。器件每隔64秒(64s)測量一次溫度,通過(guò)調節晶體的負載電容,使其在指定溫度達到0ppm的精度,最終達到提高時(shí)鐘精度的目的。
電流損耗
周期性地測量溫度使得器件在短時(shí)間內(最差情況下為200ms)的電流損耗增大。圖1給出了DS3231在最差情況下的電流損耗,計算中假設電池電壓為3.63V,I²C兼容接口不工作。

圖1.DS3231在最差情況下的電流損耗
最大平均電流由下式?jīng)Q定:

DS3231數據資料提供的最大平均電流是3.0µA,這一結果表明,由于溫度檢測使得器件的總電流損耗提高了250%!這一電流增量對于要求延長(cháng)備用電源(如:鋰電池或超級電容)工作時(shí)間的應用很難接受。
降低電流損耗
DS3232/DS3234在用戶(hù)可編程寄存器中提供了一個(gè)域,允許用戶(hù)延長(cháng)溫度更新的時(shí)間,從而降低平均電流損耗。兩款器件在控制/狀態(tài)寄存器中提供C_Rate位,用來(lái)設置四種不同的溫度更新周期。寄存器定義如表1所示。

表2列出了DS3232/DS3234溫度更新周期與最差情況下電流損耗的對應值。計算中假設電池電壓為3.63V,I²C兼容接口不工作。C_Rate位上電時(shí)默認為0,對應于64s的溫度更新周期。

通過(guò)設置,可以將備用電池的使用壽命延長(cháng)65%。
精度
在溫度變化較快的環(huán)境下,延長(cháng)溫度更新周期會(huì )降低時(shí)鐘精度,但對溫度保持穩定或溫度變換緩慢的工作環(huán)境,對時(shí)鐘精度的影響很小。
溫度控制
DS3234加入了溫度控制寄存器,當器件由備用電源供電時(shí)可以禁止溫度更新。寄存器中的BB_TD位控制溫度測量禁止。該位上電時(shí)的默認值為0,溫度更新功能有效。寄存器定義如表3所示。

該位使能后會(huì )降低備用電源的電流損耗,但是,由于沒(méi)有溫度更新,將會(huì )降低時(shí)鐘精度。
DallasSemiconductor推出的DS3231/DS3232/DS3234集成RTC/TCXO/晶體通過(guò)設置溫度更新周期,能夠在保持較高時(shí)鐘精度的同時(shí)大大降低電流損耗。