RX8010SJ应用手册V1.1

RX-8010SJRealTimeClockModuleRX-8010SJCEIKOEPSONCORPORATION应用手册应用手册应用手册应用手册V1.1RX-8010SJ低功耗实时时钟模块低功耗实时时钟模块低功耗实时时钟模块低功耗实时时钟模块RX-8010SJ内置频率校准的内置频率校准的内置频率校准的内置频率校准的32.768k晶体单元晶体单元晶体单元晶体单元实时时钟功能实时时钟功能实时时钟功能实时时钟功能：：：：计时计时计时计时/日历功能日历功能日历功能日历功能，，，，定时中断等功能定时中断等功能定时中断等功能定时中断等功能用户用户用户用户RAM：：：：内置内置内置内置128bitRAM32.768k频率输出功能频率输出功能频率输出功能频率输出功能：：：：C-MOS或或或或N-ch开漏输出开漏输出开漏输出开漏输出接口类型接口类型接口类型接口类型：：：：I2C总线总线总线总线接口电压范围接口电压范围接口电压范围接口电压范围：：：：1.6V~5.5V时钟数据保持电压时钟数据保持电压时钟数据保持电压时钟数据保持电压：：：：1.1V~5.5V电流功耗电流功耗电流功耗电流功耗：：：：160nA/3VTyp.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1.概述概述概述概述这是一款内置32.768k晶体单元的实时时钟模块。除了具有计时、日历的基本功能以外，还具有定时中断、固定周期中断、频率缺失检测、频率输出、用户RAM等功能。8Pin的SOP封装使之适合于多种小型化电子设备的应用。2．．．．结构框图结构框图结构框图结构框图RX-8010SJ3.引脚定义引脚定义引脚定义引脚定义3.1引脚功能描述引脚功能描述引脚功能描述引脚功能描述4．．．．外观尺寸外观尺寸外观尺寸外观尺寸RX-8010SJ5．．．．推荐操作条件推荐操作条件推荐操作条件推荐操作条件6．．．．频率特性频率特性频率特性频率特性RX-8010SJ7．．．．电器特性电器特性电器特性电器特性（（（（直流直流直流直流））））8．．．．IIC总线时序特性总线时序特性总线时序特性总线时序特性RX-8010SJ9．．．．使用中特别注意事项使用中特别注意事项使用中特别注意事项使用中特别注意事项9.1上电上电上电上电9.1.1供电电压特性供电电压特性供电电压特性供电电压特性*tR1作为上电复位的限制条件，当不能满足这个条件时，不能正常实现上电复位。必须通过软件对系统进行初始化设置。*在短时间内电源频繁ON/OFF变化，会导致上电复位不可靠。在掉电以后，要保持VDD=GND这种状态60s以上的时间以保证上电复位的可靠性。如果不能满足这个条件，请通过软件的初始化来设置系统。RX-8010SJ*当电源电压上下剧烈变化的时候，FOUT的频率输出会关断。（FOUT输出有效电压1.6V到5.5V）9.2在上电复位初始化和备份恢复的过程中读写操作的限制条件在上电复位初始化和备份恢复的过程中读写操作的限制条件在上电复位初始化和备份恢复的过程中读写操作的限制条件在上电复位初始化和备份恢复的过程中读写操作的限制条件*RTC的寄存器操作受限于内部的晶振时钟信号，如果内部时钟缺失那么正常的各种操作都将不能进行。*因此，推荐在上电复位后的内部初始化应该在内部晶振稳定以后进行，这样就需要等待一个晶振的稳定时间。*在上电初始化或从备份模式恢复到正常供电的过程中进行访问操作须注意以下几点：1）在切换操作电压之前，读VLF-bit来判断RTC的错误状态2）当读到的VLF-bit为‘1’的时候，必须对RTC进行初始化。在进行初始化以响应VLF=1的时候，建议先等待一段时间使内部时钟稳定。RX-8010SJ10101010．．．．参考信息参考信息参考信息参考信息关于内部晶体的温度-频率特性的数据参考11．．．．版本号版本号版本号版本号V1.0RX-8010SJ12．．．．RX8010SJ功能介绍功能介绍功能介绍功能介绍以及以及以及以及寄存器寄存器寄存器寄存器描述描述描述描述*对于不用的功能和保留的bit进行寄存器初始化也是必要的12.1功能描述1）时钟功能该功能用来读取和设置年、月、日、小时、分钟、秒、星期等数据。年份的记录范围到2099年，能自动识别闰年。在通讯开始的时候，时钟和日历的数据保持不变，直到通讯结束后会被自动刷新。2）固定周期定时中断功能固定周期定时中断会定期产生一个中断事件，其重复周期根据设定在244.14us到65535小时之间。当中断发生时，/IRQ2引脚会变成低电平‘L’同时TF位会置‘1’。3）长期定时功能使用固定周期定时中断，可以实现长达15年的定时功能。4）闹钟功能该功能可以根据时间的设定来产生一个中断。当中断发生时，/IRQ1引脚会变成低电平‘L’同时AF位会置‘1’。5）定时更新中断功能该功能会根据内部计数器每一秒或一分钟产生一个中断，当中断发生时，/IRQ1引脚会变成低电平‘L’同时UF位会置‘1’。6）频率停止检测功能（VLF）该标志位用来保存时钟操作和内部数据的状态。当数据丢失的情况发生时，该标志位就会从’0’变为’1’，例如电压跌落的情况发生后。7）时钟频率输出功能通过设置可以从/IRQ1，/IRQ2引脚将内置的时钟频率同步输出。8）用户RAMRAM寄存器可以读/写任意数据。RX-8010SJ12.2寄存器列表寄存器列表寄存器列表寄存器列表注：在上电初始化的时候（从0V），如果VLF位为1，请确认在使用之前对寄存器进行初始化。在进行初始化的时候，一定注意不能将非法的数据或时间写入相应的寄存器，如果设置了错误的数据，那么不能保证计时的正确性。*1在上电初始化的时候，上电复位功能会将VLF置1。因为这时的其它寄存器的值是不确定的，在使用之前必须初始化。*2TEST位是内部测试位，不能使用。在使用时钟模块前将该位清0，之后的写操作也需要确保为0。这些TEST位，读取的值不确定，在处理的时候需要屏蔽掉这些位。RX-8010SJ12.3寄存器介绍寄存器介绍寄存器介绍寄存器介绍及使用及使用及使用及使用12.3.1时钟日历寄存器时钟日历寄存器时钟日历寄存器时钟日历寄存器在通讯开始后，时钟和日历的数据会保持不变，等到通讯结束后会自动更新。因此推荐使用连续访问的方式一次性读取时间数据。设置举例：88年2月29日星期天17：39：451）[SEC]，[MIN]寄存器使用60进制的BCD码，数据范围00–592）[HOUR]寄存器使用24进制BCD码，时间采用24小时格式。3）[WEEK]寄存器用单独的一位来表示对应的星期。见下表：该寄存器只根据小时的数据进行进位，没有和YEAR，MONTH，DAY寄存器相关联，因此，如果对应日期发生变化，那么该寄存器需要重新设定。4）[DAY]，[MONTH]寄存器，根据实际的闰年，闰月进行自动调节。5）[YEAR]寄存器是从00到99的BCD码计数器，自动判断闰年，影响[DAY]寄存器。RX-8010SJ12.3.2固定周期定时中断寄存器固定周期定时中断寄存器固定周期定时中断寄存器固定周期定时中断寄存器相关寄存器：*在进入操作设定之前，建议将TE位清0。*在不用该功能的时候，计数器0，1可以作为RAM来使用，但需要将TE和TIE清0。1)用于固定定时器的递减计数器0,1该寄存器用来设定定时器的默认值,从0到65535。在写入预设值之前请确认TE位为’0’。*TE为‘0’时读出来的值是预设值，‘1’时读出来的值是计数值。2）TSEL0，TSEL1，TSEL2这三个位的组合用来设置倒数计数的周期（时钟源）3）TE位4）TF位（Timerflag）RX-8010SJ5）TIE位（中断使能位）该位用来控制在/IRQ1或/IRQ是否输出中断信号。6）TSTP位7）TMPIN位选择中断输出端口RX-8010SJ12.3.3闹钟中断功能寄存器12.3.4定时更新寄存器12.3.5FOUT功能寄存器1）FOUT输出引脚选择2）输出的频率选择RX-8010SJ12.4流程图流程图流程图流程图下面的流程图作为应用举例，在实际应用的过程请根据实际情况对相应的流程进行修改，以使整个流程更有效。1）初始化的例子例1，初始化*在初始化的时候，务必将保留的位写入指定的值。*TE设为‘0’*根据需求设置FSEL1，0*VLF位设为‘0’*TEST位设为‘0’*AIE，TIE，UIE设为‘0’防止不确定的中断发生*设置当前时间*根据需求设置闹钟功能*根据需求设置定时功能*根据需求设置定时更新功能*初始化完成后记得将STOP位设为‘0’RX-8010SJ例2，只使用时钟功能*写58[h]到地址17[h]寄存器*写00[h]到地址30[h]寄存器*写18[h]到地址31[h]寄存器*写00[h]到地址32[h]寄存器*写入04[h]*写入00[h]*写入02[h]*STOP位设为‘1’*写当前时间到对应寄存器*通过设置寄存器1F[h]停止闹钟功能*通过设置寄存器1E[h]，1F[h]停止定时功能*写入00[h]RX-8010SJ2）上电复位的处理流程*上电后请等待一段时间使内部晶体稳定*对所有的寄存器进行初始化3）RTC从备份状态恢复时的操作流程*1）检查VLF位*2）如果VLF为‘1’那么有异常情况发生，需要初始化*3）如果电压有跌落发生，那么需要等待一段时间*4）对相关寄存器进行初始化RX-8010SJ4）时钟和日历的设置*将STOP位设为‘1’避免在时间的设置中受到计时器的影响*将正确的时间数据写入对应的寄存器*将STOP为置‘0’来启动计时器RX-8010SJ13通过通过通过通过I2C总线接口读写数据总线接口读写数据总线接口读写数据总线接口读写数据13.1器件地址（DeviceAddress/SlaveAddress）所有的通讯操作都是以[START条件]+[从设备地址+（R/W读写选择）开始的。从设备地址如下：13.2I2C总线协议总线协议总线协议总线协议13.2.1寄存器写操作时序图寄存器写操作时序图寄存器写操作时序图寄存器写操作时序图指定地址写操作：1）CPU发送开始条件[S]2）CPU传输RX-810SJ的从地址，用R/W位设定写模式。3）检测从RX-8010SJ发出的ACK信号。4）CPU传输写入寄存器的地址到8025T5）检测从RX-8010SJ发出的ACK信号6）CPU将要写入的数据写道指定的寄存器7）检测从RX-8010SJ发出的ACK信号8）如果有需要可重复（6）和（7）步骤，写入的地址自动增加9）CPU发送停止位[P]13.2.2寄存器读操作时序图寄存器读操作时序图寄存器读操作时序图寄存器读操作时序图指定地址读操作：1）CPU发送开始条件[S]2）CPU传输RX-8010SJ的从地址，用R/W位设定写模式3）检测从RX-8010SJ发出的ACK信号4）CPU传输读寄存器的地址到8010SJ5）检测从RX-8010SJ发出的ACK信号6）CPU发送RESTART条件[Sr]7）CPU传输RX-8010SJ的从地址，用R/W位设定读模式8）检测从RX-8010SJ发出的ACK信号9）从8010SJ中读取步骤（4）指定的寄存器内容10）CPU发送ACK信号给8010SJ11）如果有需要可重复（9）和（10）步骤，读取的地址自动增加12）CPU发送一个‘1’作为ACK信号13）CPU发送停止信号[P]RX-8010SJ13.3通讯波形示例通讯波形示例通讯波形示例通讯波形示例1）指定地址写时序，将A5[h]写入地址为20[h]寄存器2）指定地址读时序，从地址为20[h]的寄存器读取数据RX-8010SJ14．．．．硬件设计参考硬件设计参考硬件设计参考硬件设计参考RX-8010SJ15．．．．软件范例软件范例软件范例软件范例================