Maxim Integrated konsekwentnie rozwija ofertę produkowanych przez siebie podzespołów, nie pomija przy tym pozornie tak „ogranych” tematów jak scalone zegary RTC. W artykule przedstawiamy zestaw startowy dla układów DS323x/DS323xM, które charakteryzują się nie tylko dużą liczbą funkcji, ale także wbudowanymi rezonatorami (kwarcowymi lub MEMS) co powoduje, że ich parametry są doskonałe, a wygoda stosowania stoi na najwyższym poziomie.
Rodzina DS323x(M) składa się obecnie z czterech typów układów różniących się nieco wyposażeniem wewnętrznym (wbudowana pamięć RAM w układach DS3232, jej brak w układach DS3231) oraz rodzajem zastosowanego rezonatora (standardowy kwarcowy w układach DS323x, rezonator MEMS w układach DS323xM). Wszystkie typy układów komunikują się z otoczeniem poprzez interfejs I2C, wszystkie wyposażono także w generator sygnału zerującego z dwukierunkową linią RESET. Standardowym wyposażeniem prezentowanych układów jest także czujnik temperatury zintegrowany z przetwornikiem A/C (wyniki pomiaru temperatury są dostępne za pomocą interfejsu I2C).
Schemat blokowy układu DS323x pokazano na rysunku 1. Zestawienie podstawowych cech i parametrów wszystkich układów znajduje się w tabeli 1.
Rys. 1. Schemat blokowy układu DS323x
Tab. 1. Podstawowe cechy i parametry układów DS323x(M)
| Typ | Napięcie zasilania [V] | Pobór prądu [nA] | Wbudowana pamięć | Pojemność pamięci [B] | Liczba alarmów | Wbudowany rezonator | Obudowa |
| DS3232M | 2,3…4,5 | 1800 | NV SRAM | 236 | 2 | MEMS | SOIC(N)8 |
| DS3231M | 2,3…5,5 | 2000 | None | – | 2 | MEMS | SOIC(N)8 SOIC(W)16 |
| DS3232 | 2,3…5,5 | 1500 | NV SRAM | 236 | 2 | XTAL | SOIC(W)20 |
| DS3231 | 2,3…5,5 | 840 | None | – | 2 | XTAL | SOIC(W)16 |
W zależności od typu wbudowanego rezonatora, dokładność odmierzania czasu przez prezentowane układy wynosi +/–2 ppm (DS3231/DS3232) lub +/–5 ppm (DS3231M/DS3232M), którą można utrzymać przez czas życia urządzenia m.in. dzięki wyposażeniu generatora sygnału wzorcowego w rejestr trymowania pozwalający skompensować mechaniczne starzenie się rezonatora. System zliczania czasu jest bardzo wygodny w obsłudze, ponieważ każda pozycja – od jednostek sekund do pełnych lat – ma przypisany własny licznik, przy czym wbudowany kalendarz automatycznie koryguje liczbę dni w lutym aż do 2100 roku. Godziny mogą być zliczane w systemie 12- lub 24-godzinnym.
Układy wyposażone w pamięć RAM wymagają zastosowania zasilania bateryjnego gwarantującego podtrzymanie zawartości pamięci, ta sama bateria może być także wykorzystana do podtrzymania pracy zegara RTC po odłączeniu głównego napięcia zasilającego.
Schemat aplikacyjny układu DS323x(M) pokazano na rysunku 2.
Rys. 2. Schemat aplikacyjny układów DS323x(M)
Widoczne na schemacie wyprowadzenie nINT/SQW można wykorzystać do zgłaszania przerwania w wyniku wystąpienia któregoś z alarmów lub generacji przebiegu prostokątnego o częstotliwości 1Hz, 1024 Hz, 4096 Hz lub 8192 Hz. Ponieważ linia nINT/SQW jest typu otwarty dren, konieczne jest podciągnięcie go do plusa zasilania za zewnętrznego pomocą rezystora. Ten sam zabieg jest konieczny w przypadku linii wyjściowej nazwanej 32kHz, na której generowany jest przebieg będący buforowaną kopią sygnału rezonatora.
Fot. 3. Rozmieszczenie elementów zestawu DS323X-EV-KIT
Firma Maxim Integrated przygotowała zestaw startowy dla układów DS323x(M), którego wygląd pokazano na fotografii 3. Zestaw o nazwie DS323X-EV-KIT wyposażono w moduł konwertera USB/I2C (DS3900U – fotografia 4), za pomocą którego aplikacja sterująca (widok okna pokazano na rysunku 5) komunikuje się z układem zamontowanym na polu ewaluacyjnym Jego budowa umożliwia łatwą (ale z życiem lutownicy) wymianę domyślnego układu na inny.
Fot. 4. Wygląd modułu interfejsowego DS3900U, który jest często stosowany w zestawach ewaluacyjnych firmy Maxim Integrated
Zestaw może być zasilany z USB (co umożliwiła widoczna na fotografii 3 zworka wykonana z kynaru) lub z zasilacza zewnętrznego. Producent zastosował także złącze umożliwiające dołączenie baterii oraz dołączenie oscyloskopu lub innego obciążenia linii monitorowania sygnału wzorcowego 32 kHz.
Rys. 5. Widok okna programu sterującego praca zestawu ewaluacyjnego
Układy prezentowane w artykule należą obecnie do grona RTC szybko zdobywających popularność, co wynika nie tylko z integracji w obudowach wysokiej jakości rezonatorów, ale także przemyślanej funkcjonalności i łatwej konfiguracji. Doskonałej jakości zestaw ewaluacyjny stanowi poważną zachętę dla konstruktorów, którzy chcą świadomie wybrać stosowane podzespoły. Świadomość skutecznie buduje się eksperymentalnie, jeśli więc szukasz dobrego RTC zachęcamy do spróbowania!
