愛普生即時時鐘模組優點
和內建功能應用說明
Epson Real-Time Clock module Advantages
& its embedded functions / applications
(第二篇:「時間戳記」功能介紹)
文: 王建斌 Rev 1.0

概述
精工愛普生的 Real-Time Clock (RTC)模組廣泛地被使用在需要紀錄和儲存時間 的裝置中，愛普生新款 *1 RX8111CE / RX4111CE，*2 RX8804CE、RA8804CE (AEC-Q100)皆具有時間戳記功能(Time-Stamp)，方便設備設計人員實現系統運行監測，記錄特定事件發生時間。
時間戳記(Time-Stamp)可使用在系統軟體升級時紀錄時間、更換電池時和系統 產生警報時，即使系統電源切換到備用電源也可透過時間戳記功能紀錄當下時 間，進而提高系統耐用性。
*1 RX8111CE / RX4111CE，最大可記錄共八筆時間戳記資料於內建 SRAM 中，每筆時間戳記資 料中，可支援小於 1 秒時間格式。
*2 RX8804CE、RA8804CE，可記錄一筆時間戳記資料於內建 SRAM 中(不支援小於 1 秒格式。)
RX8111CE 功能暨三種時間戳記觸發方法
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• EVIN腳位訊號觸發:EVIN是一根輸入引腳，可透過暫存器EHL設定為高電壓或低電壓準位觸發，電壓準位參考 VOUT 腳，暫存器 EHL 如表 1。
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內部設置了上拉或下拉電阻，可以透過暫存器設定，上拉電阻阻值可以選擇 500kΩ、1MΩ與 10MΩ，下拉電阻選擇為 500kΩ，如下表 2。
【應用情境】EVIN 可以將其視為 GPIO 輸入腳位，偵測外部某特定監測發 出之觸發信號，記錄該外部信號發生之觸發時間。
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• RTC 模組內部狀態偵測觸發: 可判斷 RTC 模組內部的四種狀態如下:
1. VLOW: 比較 VBAT 與 VLOW(計時器工作臨界電壓監測)，當符合 1.1V (嚴重不足) ≤ VBAT ≤1.3V(低電壓提醒)條件，便達 VLOW 偵測門檻，啟動觸發並記錄 VLOW 異常事件，和時間戳記，如下(圖一)。
【應用情境】用來記錄外接備用電池電壓嚴重不足，發生時間記錄。
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2. VCMP: 比較 VDD 與 VBAT 間電壓差，當 VDD
【應用情境】當外部備用電池選擇為可充電的二次電池、或是超級電容，當其備用電池蓄電力衰減，電壓低於主電源條件下，內部自動啟動主 電源對二次電池進行充電，
如下(圖二)。 當備用電池為一次電池時，請關閉對外部備用電池充電功能設定。
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3. VDET: 比較 VDD 與 VDET1 間電壓差異，當 VDD
【應用情境】當備用電池為不可充電的一次電池(如 CR2032)，偵測主電源是否適足?當主電源電壓低於 1.45V，符合 VDET1 偵測門檻，計時器電源自動切換至備用電池，可延長備用電池工作時間，如下(圖三)。
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4. XST(X’TAL STOP): 愛普生 RTC 模組內建 32.768kHz 石英晶體和振盪電路，當
振盪器工作異常導致振盪電路停止被偵測，便符合 XST 偵測設定門檻，啟動觸發並記錄 XST 異常事件，和時間戳記，如下(圖四)。
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接收𝐈𝟐 C(或 SPI)命令觸發: 可在𝐈𝟐 C 或 SPI 通訊完成時觸發時間戳記，讓系統紀錄通訊時間用來確保系統的穩定度。
儲存時間戳記相關暫存器
以 RX8111CE 為例，可以記錄總共 8 組的 1/1024 秒、秒、分、時、日、月、年與 RTC 內部狀態，紀錄時間戳記的暫存器與記憶體位址如下表 3
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0x29h – RTC 內部暫存器偵測異常資料位元
(相對該筆時間戳記資料)

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功能特點
省電: 事實上 microcontroller 內建 RTC 或是外部 RTC IC 加 32.768kHz 石英晶振都可以做到時間戳記，但 microcontroller 必須在工作模式下 動作，且還需要預留一條 GPIO 觸發啟動，耗電程度和腳位使用數都會增加，若是產品對於省電非常要求就較不適用。而愛普生支援時間 戳記的 RTC 模組，可讓microcontroller 處在完全休眠狀態，甚至完全失效狀態也能執行時間戳記功能。以 RX8111CE 為例，第十根腳 EVIN 可觸發高準位或低準位的輸入訊號，觸發後啟動 RX8111CE 時間戳記。
系統穩定: 如上一章節提到，RTC 模組內部有多組狀態偵測可以觸發時間戳記，系統可以針對 VDD、VBAT 與 VLOW 做電量變化偵測紀錄，不論是 VDD 上升下降、VBAT 是否過低、VBAT 的充電狀態與電 壓是否低於 VLOW 這些情境都可以偵測，讓系統可以提前準備做好應對，若產品是使用電池(一次性電池或二次電池)或超級電容非常適合 使用愛普生 RTC 模組。
結論
新一代愛普生 RTC 模組 RX8111CE / RX4111CE 與 RX8804CE、RA8804CE (AEC-Q100)帶有時間戳記功能，非常適合在安全監控、IoT 與智慧電錶這類的 產品上，可以讓整個系統簡化，分擔 microcontroller 所需要的軟體和硬體設計。而內部電源狀態與石英晶振振盪器偵測，對於產品的穩定度大大提升。
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瞭解更多內建時間戳記功能，即時時鐘模組產品資料:
RX8111CE
RX4111CE
RX8804CE
RA8804CE (AEC-Q100)
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