傳統(tǒng)的模擬溫度補償晶振采用熱敏電阻等元器件來檢測環(huán)境溫度，將溫度信息做相應變換后控制晶振的輸出頻率用來實現(xiàn)穩(wěn)定輸出，但是這種做法頻率補償精度有限。伴隨目前電路計算頻率越來越高，更多工業(yè)級的高時間精度和快速時間響應的應用出現(xiàn)，原有的模擬溫度補償晶振無法滿足要求，數(shù)字溫度補償?shù)?a href='http://www.brongaenegriffin.com/tags/實時時鐘/' target='_blank' class='arckwlink_none'>實時時鐘模塊出現(xiàn)，通過在模塊內部將溫度檢測、模擬變化，AD轉化，將模擬量轉換為數(shù)字量，調節(jié)頻率輸出，可實現(xiàn)更高精度的頻率補償。

最近EPSON推出一款SPI接口的數(shù)字溫度補償實時時鐘RX4901CE，這款時鐘模塊自帶SPI接口，可在-40℃~+105℃℃的溫度環(huán)境中穩(wěn)定工作，于計算芯片進行配合，可以實現(xiàn)高時間精度和快速時間響應應用。

                                                                                  圖1 RX4901CE的內部結構圖

支持SPI數(shù)字接口，通信速率高，更適合高精度和快速響應的時鐘應用

RX4901CE時鐘模塊采用SPI總線與外部計算芯片進行通信，該總線為同步串行通信協(xié)議，支持點對點、點對多點通信協(xié)議，如圖2所示，采用了CLK(時鐘)，DI(輸入)DO(輸出)和CE(從機選擇)四根通信線，其優(yōu)點在于傳輸速度快，實時性強，特別適用于需對時鐘信號進行高速實時響應的時鐘應用。在工業(yè)控制產品中需要實際分析連續(xù)信號，保持信號采集時間精度的可信度有非常重要的作用，在高精度敏感儀器儀表的設計中將發(fā)揮重要作用。

圖2 SPI接口的數(shù)字溫度補償功能示意圖

頻率容差小于+8.0x10.6，在+85'℃~+105℃C嚴苛環(huán)境溫度下溫度運行

RX4901CE實時時鐘模塊伴隨溫度變化的穩(wěn)定特性如圖3所示，其啟動時間最大為1S，特別滿足各類程控儀器的應用，同時在-40℃~+105℃的環(huán)境溫度中，其頻率容差做到小于±8.0x10-6，性能優(yōu)異，滿足高精度溫度補償?shù)囊?，諸如風電、石油開采等環(huán)境工作溫度變化差異巨大的場景，保障設備隨時可靠運行，可作為一項優(yōu)質元器件選型選項為高精度時間應用設計提供元器件級技術支持。同時RX4901CE還提供XS子型號產品，產品在-40℃~+85℃的溫度環(huán)境中頻率容差為+3.0x10-6，便于滿足設計者對精度的進一步追求，例如石化、鋼鐵冶煉等行業(yè)中旋轉設備信號檢測對儀器設備時鐘穩(wěn)定性要求高的場合。

圖3 RX4901CE的頻率特性

提供時間戳功能，可自動實現(xiàn)電池供電和系統(tǒng)供電切換

RX4901CE作為高度集成的實時時鐘模塊，其內部集成了豐富的設計功能。RX4901CE帶有時間戳功能，通過外部事件引腳輸入配置，可以記錄1/1024秒，到秒、分鐘、小時、日、月、年的信息，模塊內部可最多記錄32個事件，可以幫助用戶在重要的信號事件上標記盡可能高精度的時間戳信息，有效助力數(shù)據(jù)可追溯。同時模塊內部能夠檢測系統(tǒng)供電和電池供電的狀態(tài)，在系統(tǒng)供電出現(xiàn)故障時能夠自動切換到電池供電，維持時鐘系統(tǒng)運行切實保障時鐘系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

圖4 RX4901CE的管腳分布