こんばんは。
クロック発生回路の機能について幾つか疑問がありますので、
投稿させて頂きます。
1.サブシステム・クロックに関して
ハードウェアマニュアルには「XT1端子, XT2端子に32.768 kHzの発振子を接続することにより,f XT = 32.768 kHzのクロックを発振させることができます。」と記載があります。
またリアルタイム・クロックの章を読むと、
「サブシステム・クロック(fSUB = 32.768 kHz)を選択時のみ,年,月,曜日,日,時,分,秒のカウントができます。」と記載があります。
なぜ、fSUBを選択時のみ時間計測のカウントができるのでしょうか?(なぜそのようにRL78の機能は設計されているのでしょうか?)
→高速オンチップオシレータを利用するほうが高い周波数でより高精度にカレンダー計測できるのではないでしょうか。
2.オプションバイトで設定する高速オンチップオシレータの周波数について
周波数の設定に限らずですが、オプションバイトの設定値はCS+上でモニタすることはできないのでしょうか?
→SFRの表示ウインドウのように確認する手段はありませんか?
チョコです。
>→高速オンチップオシレータを利用するほうが高い周波数でより高精度にカレンダー計測できるのではないでしょうか。
RL78の高速オンチップオシレータは周波数の精度が±1%と内蔵クロックとしては精度は高いのですが,時計として使用するには精度が不足しています。外部でセラミック振動子を用いても±0.1%以下程度と考えてください。それに対して水晶発振子を使うとPPMオーダーまで追い込めます。このことから,32.768KHzの水晶発振子が時計用のサブクロックとして使用されています。
>なぜ、fSUBを選択時のみ時間計測のカウントができるのでしょうか?
32.768KHzの水晶発振子が時計用のクロック・ソースとして一般的(2の15乗が32768でバイナリー・カウンタで分周するだけで1秒を発生できる)なので,これに対応した構成になっています。一部の,自動車用のRL78では高い周波数のクロック(当然外部発振クロック)が使えるものもあるようですが,RL78としては,32.768KHzの水晶発振子が標準です。
また,サブシステム・クロックでの動作を行うと消費電力を低減することができます。さらに,サブシステム・クロックでHALTモードにすると1μA以下の動作電流となります。
>オプションバイトの設定値はCS+上でモニタすることはできないのでしょうか?
オプションバイトはコードフラッシュメモリの0x000C0~0x000C3番地に割り当てられているので,メモリとして見られます。クロックの設定は0x000C2番地なので,下記の例では0xE8となっています。この例はRL78/G13なので,HSモードで32MHzということになります。
少し古いのですが、某水晶振動子メーカのハンドブックのセラミックレゾネータと水晶振動子の参考情報として セラミックレゾネータ 水晶振動子 備考 周波数範囲 16~60MHz 0.8~120MHz 周波数室温偏差 ±3000E-6~5000E-6 ±7E-6~100E-6 周波数温度偏差 ±1000E-6 ±4E-6 -10~60℃ 起動時間 15μS 600μS HCU04,16MHz,CL8pF を見たことがあります。多くの装置で累積動作時間を計る場合などにはセラミックレゾネータだと要求を満たせないと思います。ふた昔ほど前はセラミックでのシリアル通信でも不安がありました。しかし、水晶振動子は価格と起動時間で少し不利です。R8Cに搭載されている通信用にキャリブレーションされた内部クロックは画期的です。また、R8C・RL78・RXなどでリセット回路やクロック回路が内蔵されたことで、余分なマージンが不要になり、コストが安くて起動時間の早いシステムができるのもありがたいです。コストですが、10銭違ったら大騒ぎです。水晶振動子でも数十円なので500円は論外になります。 ところで、水晶振動子の評価にオシロスコープやスペクトラムアナライザーやネットワークアナライザーが使われます。2000年代初期に3万円チョットのGigaStと言う趣味向けのスペアナアダプタに飛びついたのですが、ネットワークナナライザーアダプターは20万円ほどで見送ってました。ここ数年で大きな変化があり、LTDZと言うスペアナアダプタが5000円以下、nanoVNAと言うネットワークアナライザーが7000円以下で入手できます。恐るべきチャイナパワーです。趣味の水晶振動子の評価も可能なのではと思います。【追加】自分自身が読み返してみてもステマになっているようにも見えます。シミュレーションやインターネット検索だけでなく手を動かして計測してみると理解が速いことと、中国を甘く見てはいけないとの気持ちでした。