【应用】完整智能手表晶体方案，不忘“精确计时”RTC实时时钟芯片RX-8010SJ

时间： 2016-12-09 来源：世强作者：Carol

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据数据显示，在全球可穿戴设备市场，智能手表出货量在2015年激增至4003万块。而且根据Gartner的预测，这一数字在2020年则将达到8780万块，市场潜力非常可观。而不同厂家做的智能手表功能也不尽相同，但都不会忽略手表的初心——精确计时功能，精工爱普生（EPSON）能够提供完整的智能手表晶体方案（如图1）。

图1：智能手表框图

针对精确的计时功能，EPSON推出的RTC实时时钟芯片RX-8010SJ，内部将32.768KHz的晶体和时钟IC组合在一个封装中。由于集合小封装、高集成度、高精度、低功耗等众多优势使其非常适合于智能手表中，图2为其封装图。另，由于内置晶体，可大大减少了PCB电路面积，实现更轻薄的智能手表设计。同时，RX8010-SJ在出厂前就已进行时钟精度调整，用户无需再进行电路匹配和时钟调整，非常方便大规模生产。

图2：RX-8010SJ封装图

RX-8010SJ可以对秒、分、时、星期、日、月和年进行准确计时，具有闰年补偿功能，能够计时到2099年。除了具有计时、日历的基本功能以外，还具有定时中断、闹钟、固定周期中断、频率缺失检测、频率输出、用户RAM等功能。MCU通过I2C总线接口进行读写数据，EPSON提供了软件参考程序、硬件参考电路以及应用手册，工程师开发起来非常方便。

RX-8010SJ功能描述
1）时钟功能

该功能用来读取和设置年、月、日、小时、分钟、秒、星期等数据。年份的记录范围到2099年，具有自动识别闰年功能。在通讯开始的时候，时钟和日历的数据保持不变，直到通讯结束后会被自动刷新。

2）固定周期定时中断功能

固定周期定时中断会定期产生一个中断事件，其重复周期根据设定在244.14 us到65535小时之间。
当中断发生时，/IRQ2引脚会变成低电平‘L’同时TF位会置‘1’。

3）长期定时功能
使用固定周期定时中断，可以实现长达15年的定时功能。

4）闹钟功能
该功能可以根据时间的设定来产生一个中断。当中断发生时，/IRQ1引脚会变成低电平‘L’同时AF位会置‘1’。

5）定时更新中断功能
该功能会根据内部计数器每一秒或一分钟产生一个中断，当中断发生时，/IRQ1引脚会变成低电平‘L’ 同时UF位会置‘1’。

6）频率停止检测功能（VLF）
该标志位用来保存时钟操作和内部数据的状态。当数据丢失的情况发生时，如电压跌落的情况发生后，该标志位就会从‘0’变为‘1’。

7）时钟频率输出功能

通过设置可以从/IRQ1，/IRQ2引脚将内置的时钟频率同步输出。

8）用户RAM
RAM寄存器可以读/写任意数据。

RX-8010SJ硬件设计参考

图3：RX-8010SJ硬件设计参考

RX-8010SJ优势：
1）封装：
SOP-8小型化封装，引脚兼容NXP，Maxim，Dallas等多家RTC芯片，用户可再现有的电路上方便应用测试。

2）时钟精度：
时钟精度5±23PPM，由EPSON工厂出厂时，每片调整，以保证精度要求。

3）可靠性及稳定性：
采用内置32.768KHz晶体，减轻用户对电路匹配的负担和环境对晶体电路的影响。

4）低功耗：
时钟保持功耗仅160nA（是市场上其他品牌的一半），满足智能手表长期时钟保持要求并可采用小容量电池或电容。

5）工业级产品：
工作温度 -40°C至85°C。

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