Què són els rellotges en temps real?
Els rellotges en temps real (RTC), com el nom recomana, són mòduls de rellotge. El rellotge en temps real DS1307 (RTC) IC és un dispositiu de 8 pins que utilitza una interfície I2C. El DS1307 és un rellotge / calendari de baix consum amb 56 bytes de bateria de seguretat SRAM. El rellotge / calendari proporciona dades qualificades de segons, minuts, hores, dia, data, mes i any. La data de finalització de cada mes s’ajusta automàticament, especialment per a mesos amb menys de 31 dies.
Estan disponibles com a circuits integrats (IC) i supervisen el temps com un rellotge i també funcionen com un calendari. El principal avantatge de RTC és que tenen una disposició de còpia de seguretat de la bateria que manté el rellotge / calendari en funcionament fins i tot si hi ha una fallada de corrent. Es necessita un corrent excepcionalment petit per mantenir animat el RTC. Podem trobar aquests RTC en moltes aplicacions, com ara sistemes incrustats i plaques base d’ordinadors, etc. En aquest article veurem un dels rellotges en temps real (RTC), és a dir, DS1307.
Descripció del pin del DS1307:
Pin 1, 2: Connexions per a cristall de quars estàndard de 32.768 kHz. El circuit intern de l’oscil·lador està pensat per funcionar amb un cristall amb una capacitat de càrrega especificada de 12,5 pF. X1 és l'entrada a l'oscil·lador i es pot connectar alternativament a un oscil·lador extern de 32.768 kHz. La sortida de l'oscil·lador intern, X2, es deriva si es connecta un oscil·lador extern a X1.
Pin 3 : Entrada de bateria per a qualsevol cel·la de liti de 3V estàndard o una altra font d’energia. El voltatge de la bateria ha d’estar entre 2V i 3,5V per a un funcionament adequat. El voltatge nominal del punt de sortida de protecció contra escriptura en què es denega l'accés al RTC i a la memòria RAM de l'usuari és establert pels circuits interns com a 1,25 x VBAT nominal. Una bateria de liti de 48 mAhr o superior farà una còpia de seguretat del DS1307 durant més de 10 anys en absència d’alimentació a 25ºC. Reconegut per UL, s’assegura contra el corrent invers de càrrega quan s’utilitza com a part de la conjunció amb una bateria de liti.
Pin 4: Terra.
Pin 5: Entrada / sortida de dades en sèrie. L’entrada / sortida de la interfície sèrie I2C és l’SDA, que és de drenatge obert i que requereix una resistència de pujada, que permet un voltatge de pujada fins a 5,5 V. Independentment de la tensió a VCC.
Pin 6: Entrada de rellotge sèrie. És l’entrada de rellotge de la interfície I2C i s’utilitza en la sincronització de dades.
Pin 7: Controlador d'ona / sortida quadrat. Quan s’activa, el bit SQWE es posa a 1, el pin SQW / OUT emet una de les quatre freqüències d’ones quadrades (1Hz, 4 kHz, 8 kHz i 32 kHz). Això també és de drenatge obert i requereix una resistència d'extracció externa. Requereix l’aplicació de Vcc o Vb at per operar SQW / OUT, amb una tensió de tracció permesa de 5,5V i es pot deixar flotant, si no s’utilitza.
Pin 8: Alimentació primària. Quan s’aplica la tensió dins dels límits normals, el dispositiu és totalment accessible i es poden escriure i llegir les dades. Quan es connecta un subministrament de còpia de seguretat al dispositiu i VCC està per sota de VTP, les lectures i escriptures estan inhibides. No obstant això, a baixes tensions, la funció de cronometratge continua funcionant.
Característiques:
- Senyal de sortida d'ona quadrada programable
- Detecció automàtica de fallades de corrent i commutació de circuits
- Consumeix menys de 500 nA en mode de còpia de seguretat de la bateria amb l'oscil·lador en funcionament
- Disponible en DIP o SOIC de 8 pins
- Reconeixement del Underwriters Laboratory (UL)
- El rellotge en temps real (RTC) compta els segons, els minuts, les hores, la data del mes, el mes, el dia de la setmana i l'any, amb una compensació de l'any bisest vàlida fins al 2100
- RAM no volàtil de 56 bytes per emmagatzemar dades
- Interfície de dos fils (I2C)
L’ús del DS1307 s’escriu i llegeix principalment els registres d’aquest xip. La memòria conté els 64 registres DS1307 de 8 bits dirigits de 0 a 63 (de 00H a 3FH el sistema hexadecimal). Els primers vuit registres s'utilitzen per al registre de rellotge; els 56 restants vacants es poden utilitzar, ja que la memòria RAM conté una variable temporal si es desitja. Els primers set registres contenen informació sobre l’hora del rellotge, inclosos: segons, minuts, hores, secundària, data, mes i any. El DS1307 inclou diversos components com ara circuits de potència, circuits oscil·ladors, controlador lògic i circuit d'interfície I2C i el registre del punter d'adreça (o RAM). Vegem el funcionament del DS1307.
Funcionament de DS1307:
Al circuit simple, les dues entrades X1 i X2 estan connectades a un oscil·lador de cristall de 32.768 kHz com a font del xip. VBAT està connectat a un cultiu positiu d’un xip de bateria de 3V. La potència de CC a la interfície I2C és de 5 V i es pot donar mitjançant microcontroladors. Si no es concedeix la font d'alimentació Vcc, les lectures i escriptures s'inhibeixen.
Les condicions d’INICI i DETENCIÓ són necessàries quan un dispositiu vol establir la comunicació amb un dispositiu de la xarxa I2C.
- En proporcionar un codi d’identificació del dispositiu i una adreça de registre, podem implementar la condició START per accedir al dispositiu.
- Es pot accedir als registres per ordre de sèrie fins que s’implementi una condició STOP
La condició START i STOP quan la comunicació DS1307 I2C amb el microcontrolador es mostra a la figura següent.
El dispositiu es configura esmentat a la figura següent. El DS1307 té el bus de 2 fils connectat a dos pins de port d'E / S del DS5000: SCL - P1.0, SDA - P1.1. La vDDla tensió és de 5V, RPàg= 5KΩ i el DS5000 és mitjançant un cristall de 12 MHz. L’altre dispositiu secundari podria ser qualsevol altre dispositiu que reconegui el protocol de 2 fils, com ara el termòmetre i el termòstat digitals DS1621. La interfície amb el D5000 era expert utilitzant el maquinari i el programari del kit DS5000T. Aquests kits de desenvolupament permeten utilitzar el PC com a terminal ximple mitjançant els ports sèrie del DS5000 per substituir algunes paraules amb el teclat i el monitor. 
Arranjament típic de bus de 2 fils, el protocol de bus següent s'ha definit durant la informació d'intercanvi de dades, la línia de dades ha de romandre estable sempre que la línia de rellotge sigui alta. Els canvis a la línia de dades mentre la línia del rellotge és alta s’interpretaran com a senyals de control.
En conseqüència, s'han definit les següents condicions d'autobús:
Inicieu la transferència de dades : Un canvi en l'estat de la línia de dades de major a menor, mentre que la línia de rellotge és alta, defineix una condició START.
Atura la transferència de dades : Un canvi en l'estat de la línia de dades de menor a major, mentre que la línia de rellotge és alta, defineix la condició STOP.
Dades vàlides : L'estat de la línia de dades representa dades vàlides quan, després d'una condició START, la línia de dades és estable durant la durada del període alt del senyal de rellotge. Les dades de la línia s'han de canviar durant el període baix del senyal del rellotge. Hi ha un pols de rellotge per bit de dades.
Cada transferència de dades s’inicia amb una condició START i finalitza amb una condició STOP. El nombre de bytes de dades transferits entre les condicions START i STOP no és limitat i el determina el dispositiu mestre. La informació es transfereix en bytes i cada receptor ho reconeix amb un novè bit.
Crèdit fotogràfic
- Imatge de xifrat-tbn0.gstatic
