RTC时钟原理

目录

简介

设计原理

总结


简介

实时时钟(Real-time Clock,RTC)电路广泛应用在电子设备中。特别是在依靠电池提供电源的电子设备领域,电池的电能储备是有限的,为此在考虑到降低系统能耗、延长电池寿命的需求下针对RTC电路进行了低功耗的设计。在确保设备能够长时间稳定的运行,通常在软件设计上让处理器进入低功耗的睡眠状态,即关闭其他不必要的外设电路运行,而仅保持RTC电路的持续工作。这样可以进一步减少电源损耗延长设备运行时间。

设计原理

我们在对一个系统进行超低功耗设计时,会优先考虑到采用低频晶振,根据晶振的工作原理,当晶振处于高频振荡模式的时候,需要的电流消耗也会增加。在我们的日常生活中常见到的低频晶振就是音叉晶振,他的基本频率范围在10kHz 至200kHz 之间,在该频率下的最大驱动功率仅为1𝜇。由于这些电气特性让音叉晶振成为单片机MCU微控制器中32768Hz超低功耗晶体振荡器的优先选择对象。下图2.2、图2.3分别是一个32kHz音叉晶振的机械振荡和一个石英晶体等效模型图。

根据上图中展示的等效模型,晶振的等效电路具有以下这些电器特性,通过理论学习我们可知电路的等效阻抗公式如下:

石英晶体等效电路存在两种谐振频率,当产生串联谐振频率时就会产生较小的等效阻抗:

当产生并联谐振频率时会产生较大的等效阻抗:

总结

经过上述的分析晶体振荡器作为稳定性很高的时钟源,在系统处于低功耗运行时,通过自身选频网络产生固定频率的正弦信号,整形过后得到频率为32.768 kHz 的方波信号,为后续的数字电路提供精确的时钟信号。为了确保时钟信号在不同温度下依然能够稳定输出,同时最大程度降低晶体振荡器的功耗。

相关推荐
Balabala噗10 小时前
JLink-Cortex-M Error报错-No Cortex-M SW Device Found-解决办法整理
单片机·嵌入式硬件
点灯小铭10 小时前
基于单片机的智慧农业温度湿度滴灌自动控制系统设计与实现
单片机·嵌入式硬件·毕业设计·课程设计·期末大作业
零一iTEM12 小时前
MAX98357A_音频输出测试
单片机·嵌入式硬件·开源·音视频·硬件工程
逐步前行12 小时前
STM32_标准库结构
stm32·单片机·嵌入式硬件
不做无法实现的梦~13 小时前
PX4各个模块的作用(3)
linux·stm32·嵌入式硬件·机器人·自动驾驶
清风66666613 小时前
基于单片机的喷漆机器人自动控制系统
单片机·嵌入式硬件·机器人·毕业设计·课程设计·期末大作业
不能跑的代码不是好代码13 小时前
STM32独立看门狗(IWDG)知识点及标准库使用指南
stm32·嵌入式硬件
程序员良许13 小时前
嵌入式处理器架构
后端·单片机·嵌入式
来自晴朗的明天13 小时前
15、隔离 DC-DC 电源电路(18S12 模块)
单片机·嵌入式硬件·硬件工程
我送炭你添花13 小时前
电子世界的奇妙冒险:从一个电阻开始(系列目录)
人工智能·单片机·嵌入式硬件·fpga开发