저전력 IoT 기기에서 MCU 임베디드 RTC 대신 독립형 RTC IC를 사용해야 하는 경우

90년대 후반 반도체 시장에 RTC IC(Real Time Clock IC)가 등장했을 때 주요 목적은 시간을 유지하고 단순한 클록 카운터에 비해 보다 유용한 방식으로 데이터와 시간 정보를 제공하는 것이었다. 그 이후로 이러한 제품은 알람, 워치독, 타임스탬프 기록, 내장 메모리 및 기타 다양한 기능과 같은 몇 가지 새로운 기능을 도입하면서 발전했습니다. 또한 전력 소비를 얕은 값으로 줄였습니다. 그러나 지난 10년 동안 RTC 기능은 독립 실행형 RTC IC와 같은 성능을 갖춘 MCU(MCU-RTC)의 통합 기능이 되는 경우가 많습니다.

그렇다면 독립형 RTC IC를 사용하는 이유는 무엇입니까? 또한, 그렇다면 어떤 용도로, 그리고 어느 정도입니까?

전력과 정확도가 핵심 요소인 IoT와 같은 일부 특정 애플리케이션에서 사용되는 독립 실행형 RTC를 살펴보겠습니다. 기능 및 전기 매개변수에 대한 일대일 비교는 설계자가 독립 실행형 RTC IC의 가치를 극대화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

IoT 및 기타 저전력 애플리케이션의 주요 요구 사항

IoT 애플리케이션은 강력한 멀티코어 스마트폰에서 연결된 소형 센서에 이르기까지 다양한 유형의 장치를 포함합니다. 그러나 배터리 수명 연장은 이러한 모든 장치에 공통적으로 필요합니다. 특히, 이 요구 사항은 소형 배터리 또는 수확된 에너지로 구동되는 IoT 장치에서 기본입니다. 그림 1은 저전력 IoT 장치의 일반적인 블록 회로도를 보여줍니다. MCU는 장치의 다양한 기능을 관리합니다. 적용 조건에 따라 주변 장치를 켜거나 끌 수 있습니다. 다양한 기능의 on/off 시간 관리는 전력 소모를 줄이는 핵심 방법입니다. MCU가 필요하지 않을 때 딥 슬립 모드로 전환되고 시간 기반이 웨이크업 신호와 주변 장치 활성화의 실제 요구 사이에 상당한 시간 이동을 생성하지 않을 만큼 정확하면 최소화됩니다.

그림 1:일반적인 IoT 아키텍처

대부분의 RTC IC에는 호스트 MCU를 밀리초 단위에서 연간 단위로 깨울 수 있는 매우 유연한 인터럽트 관리 기능이 있습니다. RTC 모드의 MCU에 동일한 기능이 있더라도 RTC IC 인터럽트 관리는 소프트웨어 실행과 완전히 독립적이므로 MCU의 전체 절전 모드를 허용하고 애플리케이션의 견고성을 향상시킵니다.

RTC 모드(수 마이크로 암페어 범위)의 MCU 전류 소모와 비교할 때 RTC IC는 전류 소비가 수백 나노 암페어 미만인 정밀한 인터럽트를 제공하여 상당한 전류 감소를 제공합니다.

시간 기록 및 백업 기능

모든 IoT 기기는 시간을 지키는 것이 중요합니다. 주전원이 없는 상황에서 작은 배터리나 커패시터를 사용하여 이벤트 발생 및 통신 시간 슬롯에 대한 신뢰할 수 있는 정보를 얻을 수 있습니다.