恩智浦I2C車用離散器件 – RTC (Real Time Clock) 篇

I2C Logo

前言 :

  • 你知道嗎? 恩智浦於 1982 年發明 I2C 協議, 專利於 2006 年 10 月 1 日到期, 雖然市場上已有許多競爭者, 但仍佔有 > 40 % 的市佔率.
  • 你知道嗎? 恩智浦 I2C 通用器件超過 300 種以上, 而最大競爭對手其產品仍少於 70 種器件.
  • 你知道嗎, 在未來, NXP 正致力於發展通過車規認證, 適合車身控制模組以及多域控制器週邊的器件

為取代傳統複雜的並行接口介面,
恩智浦于 1982 年發明了既簡單又強大的串行結構,
徹底改變了芯片間通信的I2C 介面。
簡單來說就是用兩根線便可取代複雜的 8 根以上的並行接口.
I2C and SPI
而同時在不引響訊號品質下又能並接及控制多個器件.
Device Tree
現已發展出完整的產品, 如輸出輸入埠擴充 (GPIO Expander),
實時時鐘 (RTC), 多路復用器/開關 (Mux/Switch), 電平轉換器 (Level Shift), LED 驅動元件 (LED Driver)….
I2C Selector Tree

在現今車載的應用環境, 若是針對所需功能而選用的主芯片有欠缺的功能,
恩智浦 I2C 目前規劃的產品或許可補足其所欠缺,以車用空間而言,
時鐘應是必須的功能, 不然你一上車除看手機, 手錶以外, 如何得知此時正確的時間?

目前恩智浦在實時時鐘芯片 (Real Time Clock), 主要分三大類產品,

  • 省電型 (PC 市場居多)
  • 高精確型 (裡面包了時脈振盪器件Crystal)
  • 以及本文所要提到的車用實時時鐘芯片.

RTC Type
目標遠端資訊處理控制單元 (Telematic control unit), 電池管理系統(Battery management systems)以及儀表板(Instrument clusters)等應用.

NXP 提供了一系列產品以及規劃, 均符合車規 AEC-Q100 規範.
Automotive RTC Roadmap
現有主推兩種,
第一種為省電型, 建議 PCF85073A, 有價格優勢, 需外掛時脈振盪器 (Crystal), 精確度與其相關,
但也無須擔心誤差值過大, 在振盪器品質穩定的條件下, IC 有補償機制可以讓誤差減少,
特色如下 :
PCF85073 Feature

架構:
PCF85073 Block Diagram

第二種為高精確型實時時鐘, 建議器件為 PCA2129T/Q900,


最主要是整合了時脈振盪器, 可以讓時間誤差率達到+/- 3ppm (百萬分之 3 秒).
特色如下 :

PCF2129 Feature
包進時脈振盪器有什麼好處呢?
好一點的時脈振盪器件特性大約為 11.5ppm (百萬分之 11.5 秒)
換算為每日就會誤差達到一秒, 一年就達 6 分鐘了.
普通時脈振盪器溫度變化曲線如下:

Crystal thermal curve
在 PCA2129T/Q900 內部包進了時脈振盪器件, IC 內部設計還有溫度感知器,
能經由溫度的變化主動做計算補償, 才能達到如此高精確的誤差值.

PCF2129 Temp Curve
最後, 恩智浦打算結合以上兩種器件的優點,
推出奈米功耗級省電的實時時鐘芯片 PCF2131,
同時考慮符合車規認證AEQ-100 芯片 PCA2131,
主要特性 :

PCF2131 Feature
架構 :

PCF2131 Block Diagram
相關資訊 :
恩智浦 I2C & SPI 產品型錄

PCA85073A 規格書

PCA2129T/Q900 規格書

開發版

PCA2129 EVM



★博文內容均由個人提供,與平台無關,如有違法或侵權,請與網站管理員聯繫。

★文明上網,請理性發言。內容一周內被舉報5次,發文人進小黑屋喔~

評論