AIM104-RTC - Electrocomponents

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CONTROL SYSTEMS
AIM104-RTC
Introduction
Le module AIM104-RTC est disponible en deux configurations:
AIM104-RTC
AIM104-RTC-HS
Module spécifications basses
Module spécifications hautes
précision ±25ppm par an
précision ±1ppm par an
L’AIM104-RTC est un module PC/104 8 bits qui offre des possibilités de synchronisation en
temps réel. Le module est équipé d’un sous-système autonome d’une source d’énergie au lithium
intégrée, de cristaux de quartz et d’un ensemble de circuits de prise en charge de l’interdiction à
l’écriture. Les fonctions incluent une horloge machine rémanente, une alarme, un calendrier de
cent ans et une interruption de programme programmable. Le module possède également un
emplacement pour une pile Lithium 3.7V, utilisable pour le backup d’autres cartes PC/104.
L’AIM104-RTC-HS est identique au AIM104-RTC en ce qui concerne l’accès logiciel. Les deux
cartes possèdent les mêmes emplacements registres et mappage E/S et accomplissent les mêmes
fonctions.
L’option HS fournit les informations temps/date à un plus haut degré de précision. Pour parvenir
à un tel niveau de précision, il est nécessaire d’utiliser un module oscillateur compensé en
température (TCXO). De tels modules dissipent une quantité relativement importante de courant,
ce qui signifie que le AIM104-RTC -HS requière une pile externe pour maintenir le circuit en
l’absence de puissance.
Caractéristiques générales AIM104-RTC
• Compte les secondes, les minutes, les heures, les jours, les jours de la semaine, la date, le mois,
et l’année avec les corrections nécessaires pour les années bissextiles.
• Totalement rémanente avec une capacité de plus de 10 ans de fonctionnement en l’absence de
courant.
• Précision de ±1 minute par mois à 25°C, ±2 minutes par mois à -10°C et ±3 minutes par mois
à +65°C quelle que soit la tension de l’alimentation du PC/104 principal.
• Trois alarmes d’interruption de programme
- Alarme machine d’une fois/seconde à une fois/jour
- Taux périodiques de 122 µs à 500 ms
- Fin du cycle de mise à jour de l’horloge (c’est-à-dire toutes les secondes)
• Options d’interruptions de programme à liaison sélectionnable
• DEL d’accès à la carte (IRQ3, 4, 5, 6, 7)
• Interface bus PC/104 (IEEE996) 8 bits
• Température de fonctionnement : de -10°C à 70°C (Température de stockage de -40° à +70°C)
• Consommation électrique du PC/104 principal : 80 mA @5 v
• Horloge de 12 ou 24 heures avec mode de 12 heures AM et PM
• MTBF: 1 476 985 heures (en utilisant les chiffres génériques MIL-HDBK-217F dans les conditions
normales d’utilisation)
• Pile Lithium 3.7VAh (optionel pour les deux options)
Caractéristiques AIM104-RTC-HS
• Fonctionalité logicielle identiqueau AIM104-RTC
• Courant drain pile typiquement de 10mA en l’absence de puissance
• Courant de charge pile de 80mA à une tension flottante de 7.2V (adaptepour une pile d’acide de
plomb 6V)
• Précision de ±1 ppm par an (±30 secondes par an)
• Température nominale de -10°C à 50°C
• Consommation de puissance à patir de l’hote PC/104 220mA (avec pile) 90mA (sans pile) @ 5V.
• MTBF: 863 844 heures (en utilisant les chiffres génériques MIL-HDBK-217F dans des conditions
normales d’utilisation
J559 AIM104-RTC
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Fonctionnement
La commande de l’AIM104-RTC est effectuée en écrivant une adresse de registre à l’emplacement
base +1 puis en accédant à ce registre (soit lecture, soit écriture) à l’emplacement de l’adresse de
base. L’adresse de registre doit toujours être définie avant tout accès à l’horloge temps réel.
Topogramme des E/S
La carte décode 4 octets d’espace d’adresse mais n’utilise en fait que 2 octets (adresse de base,
base+1) pour adresser l’AIM104-RTC, avec les deux octets suivants (base+2, base +3) étant
doublés, comme il l’est montré ci-dessous.
Adresse
Base
Base+1
Base+2
Base+3
Lecture/écriture
Lecture/écriture
Ecriture seule
Lecture/écriture
Ecriture seule
Information DO-D7
Données
Adresse de registre
Données
Adresse de registre
Le topogramme des registres est comme suit :
Emplacement du registre
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
0A
0B
0C
0D
0E-7F
Fonction
Secondes
Alarme des secondes
Minutes
Alarme des minutes
Heures
Alarme des heures
Jour de la semaine
Jour du mois
Mois
Année
Registre A
Registre B
Registre C
Registre D
MeV de l’utilisateur
REGISTRE A
BIT 7
UIP
BIT 6
DV2
BIT 5
DV1
BIT 4
DV0
BIT 3
RS3
BIT 2
RS2
BIT 1
RS0
BIT 0
RS0
UIP - Mise à jour en cours
Utilisée pour indiquer le moment où un cycle de mise à jour aura lieu
DV2-DV0
Une configuration de 010 mettra l’oscillateur interne sous tension. L’AIM104-RTC a besoin de ce
code de démarrage uniquement à l’installation.
RS3-RS0
Bits de sélection du débit
Utilisés pour sélectionner la cadence d’interruption de programme périodique lorsqu’elle est
utilisée (voir figure).
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J559 AIM104-RTC
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Sélection des bits dans le registre A
RS3
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
RS2
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
RS1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
Cadence d’interruption de
programme périodique
RS0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
Aucune
3.90625ms
7.8125ms
122.070µs
244.141µs
488.281µs
976.5625µs
1.953125ms
3.90625ms
7.8125ms
15.625ms
31.25ms
62.5ms
125ms
250ms
500ms
REGISTER B
BIT 7
SET
BIT6
PIE
BIT 5
AIE
BIT 4
UIE
BIT 3
N/A
BIT 2
DM
BIT 1
24/_12
BIT 0
N/A
SET
Lorsqu’elle a pour valeur 1, la mise à jour des fonctions de transfert est invalidée et les octets de
l’heure et du calendrier peuvent être lus ou initialisés sans que le cycle de mise à jour ait lieu.
PIE - Activation d’interruption de programme périodique
Bit de lecture/écriture qui permet au signal d’interruption de programme périodique (PF) du
registre C de donner une valeur élevée à la ligne d’IRQx.
AIE - Activation d’interruption Alarme
Bit de lecture/écriture qui permet au flag d’interruption d’alarme (AF) du registre C de mettre
la ligne IRQx au niveau haut.
UIE - Activation de mise à jour d’interruption de programme terminée
Bit de lecture/écriture qui permet au signal d’alarme (AF) du registre C de mettre à 1 la ligne
d’IRQx. Un bit SET que l’on met à 1 annule l’activation de mise à jour de programme terminée.
DM - Mode de données
Un 1 correspond à un format de données binaire, tandis que zéro spécifie DCB.
24/_12 - Format 24/12 heures
Un 1 spécifie un mode de 24 heures. Un 0 indique un mode de 12 heures.
REGISTRE C
BIT 7
IRQF
J559 AIM104-RTC
BIT 6
PF
BIT 5
AF
BIT 4
UF
BIT 3
0
BIT 2
0
BIT 1
0
BIT 0
0
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IRQF - Signal de demande d’interruption de programme
D’une valeur de 1 si l’équation suivante est vérifiée :
IRQF = PF.PIE + AF.AIE + UF.UIE
PF - Signal d’interruption de programme périodique (Lecture seule)
D’une valeur de 1 lorsqu’une arête est détectée sur le tronçon sélectionné de la chaîne intercalaire
interne. RS3-RS0 établit la cadence périodique. Le signal d’interruption de programme périodique
est annulé par une lecture au logiciel du registre C.
AF - Signal d’interruption d’alarme
Un 1 indique que l’heure actuelle correspond à l’heure de l’alarme. Une lecture au logiciel du
registre C annule le signal d’interruption d’alarme.
UF - Signal de mise à jour d’interruption de programme terminée
D’une valeur de 1 après chaque cycle de mise à jour. Le cycle de mise à jour a lieu toutes les
secondes lorsque les registres d’heure interne passent sur la copie de l’utilisateur. Le signal de
mise à jour d’interruption de programme terminée est annulé par une lecture du registre C.
REGISTRE D
BIT 7
VRT
BIT 6
0
BIT 5
0
BIT 4
0
BIT 3
0
BIT 2
0
BIT 1
0
BIT 0
0
VRT - Validation de la MeV et de l’heure
Si la valeur est de zéro, alors une source d’énergie interne au lithium épuisée est indiquée et le
contenu des données de l’horloge temps réel peut être remis en question.
Liaisons
Dans toute cette section, un “+” indique une liaison par défaut.
AIM104-RTC
Position de liaison par défaut [l’adresse est 180h]
Enregistrement de la configuration de l’utilisateur
TP2
TP2
TP3 LK1
A2
A3
A4
LK3 A5
A6
A7
A8
A9
TP3 LK1
A2
A3
A4
LK3 A5
A6
A7
A8
A9
LK2
LK2
PL2
PL2
76 5 43
76 5 43
LK4
LK4
B1
A1
42
PL3
B1
A1
PL3
J559 AIM104-RTC
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AIM104-RTC-HS
Position de liaison par défaut [l’adresse est 180h]
Enregistrement de la configuration de l’utilisateur
TP4 TP2
TP4 TP2
PL1
PL1
TP3
TP3
LK1
LK1
LK2
LK3
TP5
TP1
PL2
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
LK2
LK3
TP5
TP1
PL2
LK5
LK5
76543
76543
TP6
B1
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
TP6
LK4
B1
A1
PL3
LK4
PL3
Sélection de l’adresse de base
Liaisons LK1A-H
L’adresse de base de l’AIM104-RTC est définie à l’aide de la zone de liaison décrite ci-dessous :
Remarque : Lorsqu’une liaison est établie, la ligne d’adresse est décodée comme étant “0” et
lorsqu’une liaison est omise, l’adresse est décodée comme étant “1”.
L’adresse par défaut est fixée à 180h
Liaison
+LK1H
LK1G
LK1F
+LK1E
+LK1D
+LK1C
+LK1B
+LK1A
J559 AIM104-RTC
Ligne d’adresse
A9
A8
A7
A6
A5
A4
A3
A2
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Sélection des interruptions de programme
Liaisons 2 and 3
L’AIM104-RTC est compatible avec l’option de partage des interruptions de programme PC/104
de telle façon que des périphériques multiples d’interruption de programme peuvent partager
une unique ligne d’interruption de bus. En définissant les liaisons 2 et 3 de manière appropriée, le
module peut être configuré pour un fonctionnement avec une ligne d’interruption partagée ou un
fonctionnement normal du bus P996.
Fonctionnement de P996
- LK2 ouverte +
- LK3 ouverte +
Partage d’interruption
- LK2 effectuée
- LK3 effectuée
Important:
Tous les périphériques du PC/104 partageant une interruption de programme commune doivent
être équipés d’un circuit de partage d’interruption adéquat. Si une ligne d’interruption doit être
partagée par plusieurs périphériques, alors la ligne étant partagée doit être équipée d’une (et une
seule) résistance intermittante (1 K ohms) connectée entre la ligne d’interruption et la masse. Pour
effectuer cela sur l’AIM104-RTC, il faut insérer la liaison 3
Liaison 4
La liaison 4 détermine sur quelle ligne d’interruption x du PC/104 l’interruption de programme
de l’AIM104-RTC sera générée. La ligne d’interrruption de programme par défaut est IRQ4.
+LK4E
LK4D
LK4C
LK4B
LK4A
Interruption de l’horloge sur IRQ3
Interruption de l’horloge sur IRQ4
Interruption de l’horloge sur IRQ5
Interruption de l’horloge sur IRQ6
Interruption de l’horloge sur IRQ7
Liaison 5
AIM104-RTC
LK5
AIM104-RTC-HS
+LK5
(Assemblés en usine)
Liason 6-10 - Assemblés en usine
Sauvegarde par pile pour le AIM104-RTC-HS
Le AIM104-RTC-HS requière une alimentation par pile externe afin de maintenir le circuit
oscillateur en l’absence de l’alimentation de l’hôte PC/104.. La carte fournit un courant constant,
circuit de charge tension flottante constant, adapté pour une pile ^V qui est connectée à la carte
via le terminal à vis 2 points PL1.
Lorsqu’un +5V est fourni au AIM104-RTC-HS à partir de l’hôte PC/104, la pile est chargée par un
courant d’environ 80mA et une tension flottante de 7.2V.
Le choix de capacité pour la pile dépend du temps de backup requis par l’application. Le courant
de drain pile requis par le module AIM104-RTC-HS en l’absence d’alimentation (environ 10mA)
déterminera la longeur du backup pile fourni par cette dernière, tandis que le courant de charge
pile fourni par le AIM104-RTC-HS quand l’alimentation est présente (environ 80mA) déterminera
le temps nécessaire pour recharger la pile. Par example, une pile 3.5 Ah se déchargerait
pleinement en 350 heures et se déchargerait pleinement en 350 heures et se rechargait en 44
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heures. Arcom recommande d’utiliser le module AIM104-RTC-HS avec une pile d’acide de plomb
6V 3.5Ah pour la plupart des applications.
NB: Les caractéristiques de charge peuvent dépendre de la pile elle-même. Veuillez consulter le
fournisseur de pile pour des renseignements précis.
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