使用愛普生內置32.768kHz晶體的實時時鐘模塊的高精度對時方法

近年，隨著電波手表的普及以及可從NTP時間服務器獲取標準時間等，獲取準確的時間已不再繁瑣勞神。因此，用于金融，交通管理，電力控制，安全及體育 等應用系統(tǒng)設計一般均以可參照正確時間為基礎。這類處理系統(tǒng)在數據輸入，輸出部分必須設置為數眾多的終端設備，且這些終端設備也需要有正確的時間。為了回 應上述需求，愛普生向市場提供了內建以高穩(wěn)定頻率振蕩的石英晶振的實時時鐘模塊。
在該產品群中，內建TCXO 晶體振蕩器數字式實時時鐘模塊，具有溫度補償功能的高精度產品如下: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”)。這些產品可在-40至+85℃的溫度范圍內將頻率輸出精度保持在±3。4ppm(相當于月差9秒)，即每天平均時間誤差控制在±0。3秒以下。
但是，即便上述產品具備高時間精度，有些顧客因用途需要亦要求對低于1秒的微小誤差進行調節(jié)。實時時鐘模塊生成1秒的原理是以32。768kHz的石英晶體單元做為波源，通過分頻而獲得。如果需要讓多臺設備同時執(zhí)行某一動作，則有必要對低于 1秒的誤差進行調節(jié)，使各設備的時間保持一致4803系列與803系列產品可調節(jié)低于1秒的誤差，以回應這種需求。
很 多愛普生的實時時鐘模塊搭載了RESET功能，可使用軟件對上述低于1秒的誤差進行調節(jié)。但是，使用軟件調節(jié)時間的方法會因軟件處理時間而產生時間偏差。 這對需要以精確時間實現(xiàn)同步的用戶來說，這個誤差也須解決。為此，4803系列和8803系列又搭載了使用硬件調節(jié)時間的ERST 功能。
本次說明內建32。768kHz晶體諧振器的數字式實時時鐘模塊4803系列與8803系列所搭載的用于調節(jié)低于 1 秒時間的RESET功能及ERST功能，并使用時序圖等以具體實例進行說明。
【使用愛普生實時時鐘模塊的高精度對時方法(低于1秒時間的調節(jié))】
4803系列與8803系列愛普生實時時鐘模塊可使用以下兩種方法，對低于1秒的時間進行高精度調節(jié):
1。使用RESET位對時:應用軟件的對時方法
2。使用ERST位對時:應用硬件的對時方法
下文詳細說明使用上述兩種對時方法相關的寄存器，重置的動作及設定例。使用上述方法之前，務必先從外部輸入已同步的時間信息。
1。使用RESET位對時例
以軟件進行的RESET位對時可通過操作實時時鐘模塊的寄存器調節(jié)時間。除了4803系列與 8803系列以外，很多愛普生的實時時鐘模塊產品采用了該手法。
·關聯(lián)寄存器
●4803系列（Bank1、2）

●8803系列（Bank1、2）

RESET位與動作說明(含時序圖例)
RESET位設定為”1”后，計時電路的低于1秒的計時器將在命令結束時被重置。欲在特定時間開始準確計時時，可在設定時間后進行重置，之后將每秒更新秒位計時器。
使用RESET位的注意點
RESET位在下列前提條件之下執(zhí)行動作:
只將RESET位設定為”1”，計時器不停止(繼續(xù)計時);
重置與其它命令相對獨立，單獨動作。寫入RESET位后，命令輸入結束后低于1秒的計時器被重置。
執(zhí)行重置時不清除進位信息，為此請在設定秒寄存器后不到1秒的時間內重置低于1秒的計時器;

2。使用ERST 位對時例
以硬件進行的ERST位對時可事先設定寄存器后輸入事件信號，以此調節(jié)時間。該方法與之前說明的使用RESET位對時相比，不會因軟件處理時間而產生時間偏差，因此能夠以更準確的時間實現(xiàn)同步。
關聯(lián)寄存器
●4803系列（Bank3）

●8803系列（Bank3）

ERST 位與動作說明(含時序圖例)
ERST 位設定為”1”后，計時電路的低于1秒的計時器將在檢測出輸入EVIN端子的外部事件的同時被重置。欲在特定時間開始準確計時時，可在設定時間后向 EVIN 端子輸入事件，之后將每秒更新秒位計時器。EHL 位為”0”時，向 EVIN 端子輸入信號的事件檢測結果為低電平;EHL位為”1”時則檢測出高電平(*a)。以下是EHL位設定為”1”(檢測出高電平)時的動作例。
使用ERST 位的注意點
ERST 位在下列前提條件之下執(zhí)行動作:
只將ERST 位設定為”1”，計時器不停止(繼續(xù)計時);
ERST 與其它命令相對獨立，單獨動作。寫入ERST 位后，輸入事件時低于1秒的計時器被重置;
執(zhí)行ERST 時不清除進位信息，為此請在設定秒寄存器后不到 1 秒的時間內重置低于1秒的計時器;

將ERST 位設定為”1”后，只要在事件發(fā)生之前將ERST 位設定為”0”，就可使ERST 功能失效。
(*a)進行高精度對時時的信號檢測不去除輸入切跳，但*小脈沖寬度保持時間必須達到367微秒以上，以便在內部時鐘實現(xiàn)計時動作和EVIN端子輸入的同步。
使用ERST 位的高精度對時設定例
時間與日歷的設定例【設定值:2014 年 4 月18日[周五] 15:30:00】
與1PPS信號同步的高精度時間設定
使用 ERST 位進行的硬件對時也可將 GPS 模塊等的 1PPS 信號(每秒脈沖數，1Hz 輸出信號)做為外部事件輸入，以此接收GPS的準確時間信號進行高精度對時。
下例是GPS 模塊輸出的1PPS信號與時間數據輸出的時序圖。

如至今為止的說明所示，愛普生晶振中國有限公司在向顧客提供高性能(=時鐘精度)實時時鐘模塊的同時，還將提供搭載顧客所需功能的產品，
為構建高精度同步時間處理系統(tǒng)而助力。而且，愛普生的實時時鐘模塊在出廠前均調整了頻率精度，在保證了精度的基礎上提供給顧客，所以使用時不需要調節(jié)頻率，為顧客提高設計效率和產品質量做出貢獻。