Epson начинает поставки образцов нового 16-разрядного микроконтроллера с кварцевым резонатором и высокоточными термокомпенсированными часами реального времени

S7C17M11 идеален для приложений, требующих точного измерения времени в жестких температурных условиях

Seiko Epson начала поставки образцов малопотребляющего 16- разрядного микроконтроллера S7C17M11 со встроенной Flash памятью, кварцевым резонатором и высокоточными термокомпенсированными часами реального времени (RTC). Начав серийное производство, Epson планирует на первом этапе выпускать 300,000 приборов в месяц.

Точное измерение времени необходимо для многих устройств, оснащенных микроконтроллерами, в частности, для приборов учета электроэнергии. Точность измерителей имеет большое значение, например, в тех странах и регионах, где энергетические компании поддерживают тарифы, дифференцированные по дням и времени суток. Epson, которая может гордиться своим опытом изготовления как полупроводниковых, так и кварцевых приборов, использовала его для интеграции кварцевого резонатора в корпус микроконтроллера S7C17M11, что позволит клиентам эффективно разрабатывать точные времязадающие устройства, даже для жестких температурных условий, в которых работают измерители, находящиеся вне помещений.

Обычно часы реального времени состоят из специализированной микросхемы, к которой подключается внешний кварцевый резонатор. Измерение времени основывается на частоте колебаний резонатора. Однако, стабильность частоты колебаний кварцевого резонатора различна для разных моделей. На стабильность частоты также влияет температура окружающей среды, в которой используется устройство. По этой причине, когда микроконтроллер работает в жестких условиях с экстремальными значениями или экстремальными перепадами температуры, разработчикам при создании конечного продукта приходится учитывать отклонения частоты колебаний, обусловленные изменениями температуры, и достичь требуемой точности изменения времени удается не всегда.

Для решения этой проблемы Epson интегрировала один из своих высокостабильных кварцевых резонаторов в корпус микроконтроллера S7C17M11 и разработала технологию определения и коррекции отклонений частоты его колебаний, вызванных изменениями температуры. Микроконтроллер S7C17M11 обеспечивает точность ±10 с в месяц в температурном диапазоне от 0 °C до 50 °C, ±13.2 с в месяц в диапазоне от –30 °C до 20 °C и ±26.2 с в месяц в диапазоне от –40 °C до 85 °С. Более того, это интегрированное однокристальное решение не требует настройки, сокращая время разработки и количество дискретных компонентов.

S7C17M11 также содержит ряд других встроенных периферийных блоков, включая Flash память, 12-разрядный АЦП и драйвер ЖКИ с источником питания для 240-сегментного дисплея. В режиме останова при включенных часах реального времени типовое потребление тока составляет 2.25 мкА.

Основные особенности микроконтроллера

• Высокоточные часы реального времени с температурной компенсацией на основе кварцевого резонатора с частотой 32.768 кГц;
• 12-разрядный АЦП последовательных приближений для подключения распространенных аналоговых датчиков с выходом по напряжению;
• Драйвер ЖКИ, способный напрямую управлять индикатором, содержащим до 240 сегментов;
• Силовой коммутатор, отслеживающий основное напряжения питания и, при необходимости, подключающий резервную батарею;
• Встроенные генераторы фиксированных частот 32.768 кГц и 700 кГц, а также генератор с частотой, переключаемой между 4 МГц, 8 МГц, 12 МГц и 16 МГц;
• Детектор напряжения питания, не требующий внешнего источника и имеющий точность ±2.5% в температурном диапазоне –40 °C…85 °C;
• Звуковой генератор, поддерживающий 3 октавы, 7 нот и 7 пауз;
• Контроллер дистанционного ИК управления с поддержкой протокола IrDA 1.0;

• Четыре типа последовательных интерфейсов: UART, SPI, I2C и смарт-карт (ISO 7816-3);
• Универсальный мультиплексор линий ввода/вывода, позволяющий оптимизировать разводку проводников печатной платы;

Технические характеристики

• Модель: S7C17M11
• Ядро: 16-разрядный RISC процессор с блоком аппаратного умножения/деления;
• Flash память: 128 килобайт;
• ОЗУ: 8 килобайт;
• Рабочее напряжение: гарантированный диапазон: 2.5 В … 3.6 В;
• Потребляемый ток:
  • Режим сна (RTC включен): 2.25 мкА (тип.),
  • Активный режим (32.768 кГц): 8 мкА (тип.),
  • Активный режим (8 МГц): 1500 мкА (тип.),
• Стабильность частоты 32768 Гц:
  • 0…50 °C: ±3.8×10–6 (отклонение за месяц не более 10 с),
  • –30…70 °C: ±5×10–6 (отклонение за месяц не более 13.2 c),
  • –40…85 °C: ±10×10–6 (отклонение за месяц не более 26.4 c);
• Драйвер ЖКИ:
  • до 136 сегментов (34 сегментных вывода × 4 общих),
  • до 192 сегментов (30 сегментных выводов × 6 общих),
  • до 240 сегментов (30 сегментных выводов × 8 общих);
• Количество портов ввода/вывода: до 42;
• Аналого-цифровой преобразователь: 8-канальный 12-разрядный АЦП последовательных приближений;
• Детектор напряжения питания: 32 уровня в диапазоне 1.2…5.0 В, измеряемые с точностью ±2.5% в диапазоне температур –40…85 °C;
• Последовательные интерфейсы:
  • UART (4 канала);
  • SPI (1 канал);
  • I2C (2 канала, один используется для управления часами реального времени);
  • Интерфейс смарт-карт, совместимый с ISO 7816-3 (2 канала);
• Корпус: H4QFP15-100 (16 мм × 16 мм, расстояние между выводами 0.5 мм).