リアルタイムクロック(RTC)モジュールのI2C通信について

 リアルタイムクロックモジュールの I2C通信に関して

 

@ リアルタイムクロック(RTC)モジュールの I2C 通信の信号波形

プルアップアップ抵抗の違いによる I2C信号波形の参考例

<テスト条件>

 

・リアルタイムクロックモジュールサンプル = RV-8263-C7-TA-QC
・使用マイコン = ATMEL MEGA88PA ( こちらの評価キットで用いられているマイコン)

 

ただし評価キットはUSB給電で+5V動作のため、レベルシフタを入れています。
リアルタイムクロック側 (+3.3V側) のSCL/SDA端子のプルアップ抵抗を『10kΩ/4.7kΩ/2kΩ/1kΩ』にて確認。
※データ値は『AAh』と送信。

 

・プルアップ抵抗=10kΩ

SCL信号

(黄色 ・CH1)

・Voh=3.24V

・Vol =-10mV

・Trise = 220ns

・Tfall < 84ns

・プルアップ抵抗=4.7kΩ

 

 

SCL信号

(黄色・CH1)

・Voh=3.24V

・Vol =-10mV

・Trise = 200ns

・Tfall < 84ns

・プルアップ抵抗=2kΩ

 

 

SCL信号

(黄色・CH1)

・Voh=3.24V

・Vol =50mV

・Trise = 80ns

・Tfall < 84ns

・プルアップ抵抗=1kΩ

 

 

SCL信号

(黄色・CH1)

・Voh=3.24V

・Vol =110mV

・Trise < 84ns

・Tfall < 84ns

・プルアップ抵抗を小さく ・・・Vol が持ち上がる/Tr・Tf は速くなる
・プルアップ抵抗を大きく ・・・Vol が下がる/Tr・Tf は遅くなる
実際の基板上で信号波形をご確認頂いてプルアップ抵抗値を調整をされて下さい。

 

★I2Cの信号レベルなどの要求規格値は型番により若干の違いがあります。各機種のデータシートにてご確認下さい。

<I2C通信の信号波形のタイミングチャート> RV-8263-C7 の例
(拡大)
<I2C通信の信号波形のタイミング仕様> RV-8263-C7 の例
(拡大)
<I2C通信の信号波形のDC仕様> RV-8263-C7 の例
(拡大)

 

 

A タイムアウト仕様について

こちらのリアルタイムクロック (RTC) モジュール のI2C通信は機種により
  @ タイムアウト機能のあるもの( 1sec )
  A タイムアウト機能のないもの
があります。万一I2C通信の途中で電源オフなどにより通信が途絶えてしまった場合の復帰方法が異なります。

@ タイムアウト機能のある型番の場合

 ・RV-3028-C7 
 ・RV-8263-C7 
 ・RV-3032-C7 
 ・RV-8564-C3

 

万一I2C通信の途中で電源オフなどにより通信が途絶えてしまった場合、タイムアウト機能のあるリアルタイムクロックのI2C通信のインターフェースは一定時間後(通常1sec)でリセットされるため復帰時に再度通信を行う場合は通常のシーケンスになります。

A タイムアウト機能の無い型番の場合

  ・ RV-8803-C7 

 

万一I2C通信の途中で電源オフなどにより通信が途絶えてしまった場合、タイムアウト機能がないリアルタイムクロックのI2C通信のインターフェースは次のデータ待ちの状態のままになります。そのため復帰時に通信出来ない場合は以下の手順が必要です。

 

<タイムアウト機能の無い型番でI2C通信が途中で中断して、その後通信が出来ない場合の復帰手順>
1. マスタは SDAラインに "1"のデータを送信します。
2. SDAラインが Low のままの場合は 続けてSCLラインに 0-1-0 (Low-High-Low) のクロック信号を送信します。
3. マスタからSDAラインの状態をチェックします
・SDAラインがまだ Lowの場合 ....... Step 2〜3 を最大9回まで繰り返します。
・SDAラインが High の場合 ....... Step4 へ進みます。
4. マスタからストップ・コンディションを送ります。

 

 

B リピート・スタートコンディション

※機種により、リピート・スタートコンディション対応のものと対応していないものがありますのでご注意下さい。

・リピート・スタートコンディション に対応している機種

 ・RV-8803-C7
 ・RV-3028-C7
 ・RV-3032-C7
 ・RV-8263-C7
 ・RV-8564-C3

 

<リピ−ト・スタートコンディション有り>
(クリックで拡大)
( S=スタートコンディション  P=ストップコンディション )

・リピート・スタートコンディション に対応していない機種

RV-3129-C3 /RV-3029-C2
RV-4162-C7

 

<リピ−ト・スタートコンディション無し>
(クリックで拡大)
( S=スタートコンディション  P=ストップコンディション )