リアルタイムクロック (RTC) のご紹介

リアルタイムクロック (RTC) はシステムの時間を管理するICです。主電源がダウンしている期間もコイン電池や2次電池などでバックアップされ、常に動作し続けます。
単純に時刻を知らせる時計機能だけでなく、ファイルの更新時のタイムスタンプ、ログデータの時間管理、など常に高精度な時間管理がシステム上でなされています。
性能タイマやシステムタイマでも時刻を確認することはできますが、動作時の消費電流が大きいため、スタンバイ時などは停止していることがほとんどです。
そのため、CPUなどが停止している場合でも、コイン電池や2次電池で長時間稼働が可能なリアルタイムクロックが活用されています。

当社のリアルタイムクロックは、4線式 (SPI)・3線式・2線式 (I2C)のインターフェース、バックアップ電源切換機能、32 kHzの水晶振動子内蔵モジュール、など豊富なラインナップを取り揃えています。
水晶振動子の発振周波数のバラツキ、温度による周波数偏差、などを補正する時計誤差補正回路は、すべての製品に標準搭載されています。
その他、水晶発振の停止検出機能、電源監視機能、低電圧動作・低消費電流による低電力化、などお客様のさまざまなアプリケーションに対応した製品となっています。

リアルタイムクロックを利用するメリット

マイコンに比べて低消費電流

時計機能はマイコンのソフトでも実現可能ですが、リアルタイムクロックはバックアップ回路のコストダウン・小型化が図れ、マイコンと比べてはるかに小さな電流、低い電圧で動作できるように設計されています。

バックアップ時間実測例 (R2051S01)

バックアップデバイス バックアップ時間
バックアップ開始電圧 (5V) バックアップ開始電圧 (3V)
コイン型一次電池 (CR2032) - 10年以上 (計算値)
電気二重層コンデンサ (1 F) 130日 116日
電気二重層コンデンサ (0.1 F) 21日 15日
アルミ電解コンデンサ (4700 µF) 20時間 12時間30分
アルミ電解コンデンサ (470 µF) 2時間 1時間15分
アルミ電解コンデンサ (47 µF) 12分 7分30秒

ソフト開発が容易

時計機能をマイコンのソフトで実現する場合、うるう年、大の月・小の月の管理、60進数と24進数の組み合わせ、など複雑なカレンダーや時計のソフト化が必要となります。リアルタイムクロックは専用ICのため、2099年までのカレンダー・時計の回路は内蔵されており、デバッグも容易です。

発振回路がシンプル

リアルタイムクロックには水晶振動子を除く発振回路周辺部品が内蔵されているため、外付け部品としては水晶振動子のみで発振回路を構成することが出来ます。外付け部品が少ないため、発振回路のレイアウトが容易です。

発振回路