V nabídce firmy MAXIM lze nalézt velmi zajímavý integrovaný obvod reálného času (Real-Time Clock = RTC) řady DS32x35. Ten se vyznačuje generováním přesného času a data v rozsahu sekund, minut, hodin, dnů a roků s přesností ± 2 ppm v pracovní rozsahu teplot 0°C až +40°C. Obvod již má uvnitř integrovanou kompletní elektroniku včetně TCXO oscilátoru i s krystalem a nevyžaduje připojení téměř žádných externích součástek. Ve spojení s 20pinovým SO pouzdrem jde o velmi kompaktní provedení zajišťující velice dlouhodobou stálost parametrů, protože všechny součásti jsou vystaveny stejným okolním vlivům, například změnám teploty. Ta je v součástce každých 64 sekund nebo po zapnutí napájení kompenzována na chipu integrovaným polovodičovým teplotním senzorem a řídící logikou, která v závislosti na naměřené teplotě provádí nastavení korekčního faktoru výběrem z tabulky. Samotný obvod lze provozovat v širokém teplotním rozsahu -40°C až +85°C.

RTC je pro zálohu nastavení i času vybaven vnitřní FRAM pamětí o velikosti až 8192 bajtů, která si dlouhodobě (min. 10 let) pamatuje zapsaná data i bez přítomnosti napájecího napětí 3,3 V. Tak zůstanou všechny hodnoty v registrech na svém místě i po vypnutí napájení přístroje, který tento obvod využívá. Nemůže tak například dojít ke ztrátě informace o čase v důsledku výpadku napájení, v nejhorším případě pouze k jeho zpoždění.

Řídící registry umožňují mimo samotného nastavení času zvolit 12 nebo 24hodinový režim, zjišťování dnu v týdnu a 2 ALARM časy, které při shodě s reálným čase nastaví logický výstup INT/SQW. Tento výstup může zároveň sloužit jako přesný zdroj hodinového signálu, jehož frekvenci lze nastavením příslušných registrů snížit na 8,192 kHz, 4,096 kHz, 1,024 kHz nebo 1 Hz. Vnitřním TCXO oscilátorem generovaný obdélníkový signál o frekvenci 32,768 kHz je též přímo samostatně vyveden na výstupní pin a lze ho tedy použít i pro libovolné další externí účely.

• Integrovaný krystal 32.768kHz
• Rychlé 400kHz sériové komunikační rozhraní I2C
• RTC počítá sekundy, minuty, hodiny, den, měsíc, rok včetně určení přestupného roku až do 2100
• 24hodinový nebo 12hodinový formát s indikací AM/PM
• Přesnost:
  • ±2ppm pro okolní teplotu 0°C až +40°C
  • ±3.5ppm pro okolní teplotu -40°C až 0°C nebo +40°C až +85°C
• Beznapěťová FRAM paměť
  • Garance 10 let zálohy dat a data a s ochranou proti zápisu
  • Kapacita 2048 B (DS32B35) nebo 8192 B (DS32C35)
  • Bez limitu počtu čtení a zápisů
• Automatické přepínání napájení mezi hlavním napájením a bateriovým zálohováním
• Programovatelný obdélníkový signál s frekvencí 32.768 kHz, 8.192 kHz, 4.096 kHz, nebo 1 Hz
• Dva denní alarmy
• Resetovací výstup / vstup pro externí resetovací tlačítko (signál)
• Kalibrovaný 32.768kHz výstup s otevřeným kolektorem (drainem)
• Integrovaný teplotní senzor s přesností ±3°C
• Napájení: 3.3 V DC
• Pouzdro: 20pinové SOIC

Příklad připojení k MCU 8051 a programu

Asi nejčastější aplikací a použití RTC obvodu DS32x35 je jeho připojení k některému mikrokontroléru, například typu 8051, jakým je třeba mikrokontrolér Dallas DS2250T. Následující obrázek pak ukazuje jedno z možných připojení. Zapojení a následně i program uvnitř MCU využívá dva víceúčelové vstupy/výstupy (GPIO) mikrokontroléru ke komunikaci přes sériovou linku I2C a třetí GPIO pin k uvolnění či zablokování zápisu do FRAM paměti obvodu DS32x35 přes vstup WP (Write-Protect). Vnitřní UART bloky mikrokontroléru budí dva GPIO připojené k driver/receiver linkám obvodu DS232. Uživatelské vstupy a datové výstupy z programu MCU procházejí přes RS-232 z terminálového programu běžící v PC. RS-232 vstup DTR provádí reset mikrokontroléru, resp. je připojen a jeho resetovací vstup.

Program pro mikrokontrolér typu 8051 v jazyce C v sobě má implementovány základní rutiny pro realizaci komunikačního rozhraní, včetně čtení času a data z hodin reálného času (RTC), zápis času a data do RTC od uživatele, čtení a zápis dat z / do FRAM, čtení teploty z teplotního senzoru a volbu správné velikosti FRAM paměti (obvod DS32B35 nebo DS32C35). Zdrojový kód C programu najdete zde ...