傳統的模擬溫度補償晶振采用熱敏電阻等元器件來檢測環境溫度，將溫度信息做相應變換后控制晶振的輸出頻率用來實現穩定輸出，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，更多工業級的高時間精度和快速時間響應的應用出現，原有的模擬溫度補償晶振無法滿足要求，數字溫度補償的實時時鐘模塊出現，通過在模塊內部將溫度檢測、模擬變化，AD轉化，將模擬量轉換為數字量，調節頻率輸出，可實現更高精度的頻率補償。

最近EPSON推出一款SPI接口的數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℃℃的溫度環境中穩定工作，于計算芯片進行配合，可以實現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議，支持點對點、點對多點通信協議，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。在工業控制產品中需要實際分析連續信號，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揮重要作用。

圖2 SPI接口的數字溫度補償功能示意圖

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

RX4901CE實時時鐘模塊伴隨溫度變化的穩定特性如圖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℃的環境溫度中，其頻率容差做到小于±8.0x10-6，性能優異，滿足高精度溫度補償的要求，諸如風電、石油開采等環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、鋼鐵冶煉等行業中旋轉設備信號檢測對儀器設備時鐘穩定性要求高的場合。

圖3 RX4901CE的頻率特性

提供時間戳功能，可自動實現電池供電和系統供電切換

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，有效助力數據可追溯。同時模塊內部能夠檢測系統供電和電池供電的狀態，在系統供電出現故障時能夠自動切換到電池供電，維持時鐘系統運行切實保障時鐘系統穩定可靠。

圖4 RX4901CE的管腳分布