愛普生新款RX8901CE即時時鐘模組,內建時間戳記功能與應用說明 (上)

愛普生新款RX8901CE即時時鐘模組,內建時間戳記功能與應用說明 ()

 

RX8901規格功能概述】

Epson RX8901CE是一個RTC模組,具有整合的32.768 kHz數位溫度補償晶體振盪器(Digital Temp. Compensation X’Tal Oscillator)。它包括各種功能,如時間戳記功能,可以在「外部」或「內部事件」發生時記錄多達32組日期和時間,以及基本的RTC功能,如時間日曆、時間警報、喚醒計時器和時間更新中斷。RX8901CE結合了電源自動切換功能,包括防止主電源反向電流的控制電路,維持自動溫度校正的精準32.768 kHz振盪器時間源,以及愛普生的低電流消耗技術,在各種系統上實現了更長的電池使用或待機壽命。

 

【時間戳記相關功能介紹】

RX8901CE支援時間戳記功能,用於記錄因EVINn引腳輸入訊號變化而產生的外部事件或內部事件(如自監控功能檢測到的電壓下降或振盪停止狀態)而產生的日期/時間和事件因素等資訊。時間戳記功能的主要特點概述如下:

Ÿ   時間戳記觸發來源

1.      外部事件偵測輸入:

-          最多可支援EVINnn=3組通道(EVIN1, EVIN2, EVIN3)

-          內部可設定上拉/下拉電阻

-          信號觸發方法可以選擇: 前緣觸發,後緣觸發或同時

-          內建雜訊濾波器(可選濾波時間:0 ~ 5000 mS, 每一階為125mS)

-          事件計數器

-          可以監控輸入引腳狀態

2.      內部狀態事件偵測:

-          VBAT電壓下降偵測

-          VDET1電壓下降偵測

-          VDET2電壓下降偵測

-          內部振盪器停止振盪偵測

3.      MPU寫入觸發:

-          寫入特定暫存器位址可以觸發寫入時間戳記

Ÿ   時間戳記緩衝區:

-          256-byteSRAM

-          支援3種緩衝區操作模式:

FIFO模式: SRAM用做FIFO記錄資料

Direct模式: SRAM劃分為3個區域,用於3組事件通道單獨記錄資料

SRAM模式: 允許讀寫SRAM

-          FIFO模式允許所有類型的事件,最多可記錄32組時間戳記資料,以事件觸發時間將時間戳記資料以先進先出方法記錄於內建SRAM記憶體中。

-          Direct模式允許每一組通道最多可記錄10組時間戳記資料(通道2可記錄12組時間戳記資料)

-          當內建256Bytes SRAM記憶體溢滿時,透過OVWEN bit (Over-Write Enable),可設定二種寫入模式

可自動覆寫模式(OVWEN = 1b) : 不需確認,允許自動覆寫SRAM啟始資料區塊

未經許可,禁止自動覆寫模式(OVWEN = 0b) : 未經覆寫許可,禁止覆改SRAM

Ÿ   數據紀錄:

1/1024秒至1秒、分鐘、小時、日、月、年、EVINn的引腳狀態、電壓下降、振盪狀態以及上述時間戳觸發因素

Ÿ   即使在備份模式下也可以記錄時間戳數據

Ÿ   當外部或內部事件發生時可以產生中斷

下圖一為RX8901CE時間戳記內部電路配置圖:

1.png

圖一: RX8901CE時間戳記內部電路配置圖

 

RX8901時間戳記觸發相關暫存器介紹】

當外部事件、內部事件或寫入特定暫存器位址時,RX4901/RX8901在該時間點獲取時間戳記資料並寫入緩衝區,這些時間戳記觸發是指EVINn外部事件偵測輸入觸發、內部狀態偵測觸發,與MPU寫入觸發。

 

外部事件偵測輸入(EVINn引腳)觸發

外部事件輸入觸發訊號從引腳EVIN1 ~ EVIN3,下面顯示了與外部事件觸發輸入相關的功能或應設置的條件。

 

上拉/下拉電阻 ( PULL Up / Down Resistor )

EVINn引腳可以透過軟體寫入暫存器設定RX8901內部的上拉/下拉電阻,下表一為EVINn引腳設定上拉/下拉電阻暫存器表:

暫存器

EVINn_CFG.PUPD[2:0]

下拉/上拉電阻值

0x00

0x01

上拉500kΩ

0x02

上拉1MΩ (預設)

0x03

上拉10MΩ

0x04

下拉500 kΩ

其他

表一: EVINn引腳設定上拉/下拉電阻暫存器表

 

雜訊濾波器

EVINn 引腳有一個雜訊濾波器電路,可消除輸入訊號上的雜訊。EVINn 引腳輸入訊號以每125 mS的週期進行採樣,當採樣結果持續匹配EVINn_FLT.FLT[5:0] 位中設置的次數時,即會確定輸入採樣的邏輯值。

EVINn noise filter: EVINn_FLT.FLT[5:0] bits     (Filtering time [ms] = FLT[5:0] × 125)

下表二為EVINn有效輸入波形與暫存器EVINn_FLT.FLT[5:0]設定

EVINn_FLT.FLT[5:0]

EVINn波形寬度不確定

(是否偵測到邊緣輸入訊號取決於邊緣輸入的時間點和每125mS週期的取樣時間)

 

有效EVINn波形寬度

(總之偵測到邊緣輸入訊號)

0x00

-

1mS

0x01 (禁止設定)

-

-

0x02

125 mS ~ 250 mS

250 mS

0x03

250 mS ~ 375 mS

375 mS

0x27

4750 mS ~ 4875 mS

4875 mS

0x28

4875 mS ~ 5000 mS

5000 mS

0x29和之後的數值禁止設定

-

-

                                                表二: 暫存器EVINn_FLT.FLT[5:0]設定

下圖二為範例暫存器設定為EVINn_FLT.FLT[5:0] bit = 0x03,會在375mS之後開始判斷為有效波形:

4.png

圖二:EVINn 雜訊濾波器功能,EVINn_FLT.FLT[5:0] bit = 0x03

備註:

*要確定EVINn引腳輸入訊號有效,它必須具有1mS或更多的波形寬度,即使EVINn FLT.FLT|5:0]位設定為0x00

*輸入訊號在5mS後從輸入偵測中獲取,因此在獲取時間戳記資料之前,會發生5mS的延遲。

 

前緣、後緣信號觸發偵測設定

下表三為設定偵測EVINn輸入引腳的邊緣訊號

EVINn_CFG.POL[1:0]

偵測邊緣訊號

0x00

下降(預設)

0x01

上升

0x02

上升或下降

0x03

表三:輸入邊緣訊號偵測

 

事件計數器

每組 EVINn 輸入引腳都有一組6-bit計數器,用以計算0~63範圍內的輸入事件觸發,計數器可以從下列暫存器讀取:

EVINn事件計數器: EVINn_EVCNT.EVCNT[5:0]

 

監控器

RX4901CE/RX8901CE提供監控當前EVINn的引腳狀態

EVINn監控器: EVINMON.EVINnMON

 

Command寫入觸發

WRCMD_CFG.CMDTRGEN設定為1後,可以寫入任意值予暫存器WRCMD_TRG即可命令觸發時間戳記。

 

RX8901時間戳記緩衝區相關暫存器介紹】

RX4901/RX8901包含了256-byte SRAM用來儲存獲取的時間戳記資料,在寫入實體對應SRAM記憶體區塊位置前,時間戳記和事件觸發資料,將會先寫入如下表四緩衝區資料,可以透過暫存器位址0x600x67讀取時間戳記,另透過0x680x69可讀取該筆事件觸發訊息。

6.png

表四: 時間戳記資料與緩衝區讀取位址

 

下個章節會開始介紹緩衝區的工作模式,例如FIFO模式與Direct模式,還有緩衝區相關暫存器、SRAM覆寫機制與獲取時間戳記的操作等等。
2022-09-29