CN101523726A - 电子设备中的有效时钟校准 - Google Patents
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Abstract
确定出指示在代表性校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的代表性测量。定义多个校准周期,该多个校准周期包括第一校准周期和第二校准周期。该第一校准周期开始于第一开始时间,其中第一时间偏移值等于第一开始时间和第一校准周期内的参考时钟信号的转变点之间的差。该第二校准周期开始于第二开始时间,其中第二时间偏移值等于第二开始时间和第二校准周期内的参考时钟信号的转变点之间的差。该第一时间偏移值和第二时间偏移值彼此不同。通过对于该校准周期的每一个,测量参考时钟的速度来产生多个测量。然后平均该多个测量。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备中的时钟校准,并且更具体地,涉及通信设备中的时钟校准。
背景技术
存在多种数字通信系统,一些当前已经存在,而一些仍然在开发之中。数字通信系统包括:时分多址(TDMA)系统,例如遵守全球移动通信系统(GSM)电信标准及其改进(如GSM/EDGE)的蜂窝无线电电话系统;以及码分多址(CDMA)系统,例如遵守IS-95、cdma2000和宽带CDMA(WCDMA)电信标准的蜂窝无线电电话系统。数字通信系统也包括“混合”TDMA和CDMA系统,例如遵守通用移动通信系统(UMTS)标准的蜂窝无线电电话系统,该标准规定了正由欧洲电信标准协会(ETSI)在国际电信联盟的(ITU)IMT-2000框架内开发的第三代(3G)移动系统。第三代合作伙伴项目(3GPP)公布了UMTS标准。高速下行链路分组数据接入(HSDPA)是3GPP WCDMA规范的Release 5版本中规定的WCDMA的演进。3GPP已开始考虑3G标准的下一大步或演进(有时称为超3G-“S3G”),以确保3G的长期竞争力。
这些不同系统的共同点是需要保持精确的定时。在现代无线电收发器(例如,WCDMA、GSM和S3G电话和WLAN以及蓝牙设备)中,使用两个不同的时钟:系统时钟(SC)和实时时钟(RTC)。SC通常是高频时钟,运行在几MHz,并且由高稳振荡器产生,所述振荡器通常应用温控晶体。SC用作参考,并且是所有无线电相关操作(例如射频(RF)载波合成)的频率源。用于SC的晶体具有大约百万分之(ppm)20的精度。但是,对于蜂窝终端,通过将SC锁定到由移动网络基站发送的下行链路信号来提高该精度。该SC被调谐到下行链路信号,并且因此继承基站中所用的时钟参考的较好的稳定性,其大约是0.5ppm。
SC的稳定性的获得是以电流消耗为代价的。为了运行SC,需要几十毫安(mA)。特别地,当收发器处于其中它在大部分时间睡眠的低功率模式或空闲模式时,SC需要太多的电流。因此,在睡眠状态期间,SC被关闭。为了在这样的睡眠状态期间保持定时,每个现代收发器也包括非参考时钟,例如低功率振荡器(LPO)或实时时钟(RTC),其运行在低得多的电流消耗水平处(几十到几百微安)。RTC通常运行在比SC低得多的频率处,典型地为几kHz。
RTC用于蜂窝终端中的几个定时操作。其控制睡眠周期,并且确定这样的事情,例如终端必须在何时醒来以监控寻呼控制信道或扫描其它广播控制信道。RTC也确定上行链路与网络的同步可以被保持多久。上行链路同步在时隙系统(即,具有TDMA分量的系统,例如GSM和新开发的3G系统的长期演进(LTE)(S3G))中是很关键的。由于终端和基站之间的未知往返传播延迟,定时提前(TA)控制消息需要被发送到该终端,以便将其上行链路传输的接收定时与其它上行链路传输的定时对准。时钟漂移是上行链路定时失配的主要原因,并且需要终端频繁地发送上行链路突发(burst),以使得基站可以测量该定时失准(misalignment),并且通过TA消息来适当地命令该终端调整其定时。
RTC的固有稳定性非常差,通常为从50到100ppm。但是,通过重复校准来提高其稳定性。SC被用作校准期间的稳定参考。一旦RTC被校准,则其具有接近于SC的稳定性的稳定性水平。在校准事件之间,稳定性保持在几ppm之内。
US6,124,764描述了采用周期性寻呼唤醒时间的校准方法。特别地,在若干监控窗M期间监控LPO输出信号。这些窗优选地与LPO是其一部分的主机系统的待机模式中的唤醒周期相对应。在唤醒周期期间,例如寻呼扫描(page scanning)的其它活动可以发生。监控过程的结果被累积。基于从M个监控窗导出的累积结果,为包含另一M个监控窗的下一周期确定校正方案的决定。
传统校准技术的问题在于它们需要相当长的校准时间。在校准期间,SC不得不运行,这导致要经历高水平的电流消耗。为了限制功率消耗,将校准占空比保持为低。但是,这意味着在连续校准更新之间存在相当长的时间。在此时间期间,RTC可能漂移得太远。由于RTC控制上行链路定时,因此该漂移需要将上行链路突发频繁发送到基站以支持TA过程。当终端发送上行链路突发时,其消耗功率,并且这减少了终端待机时间。此外,所有这些上行链路突发增加了网络中的开销。
因此,期望提供克服这些问题的时钟校准技术和装置。
发明内容
应当强调,用在本说明书中的术语“包括”和“包含”用来说明所陈述的特征、整数、步骤或部件的存在,但是这些术语的使用不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、部件或它们的组合的存在或增加。
根据本发明的一方面,在确定出(ascertain)指示在代表性校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的代表性测量的方法和装置中实现前述和其它目的,其中该参考时钟产生参考时钟信号,以及其中由非参考时钟产生的信号的已知数量的循环持续该代表性校准周期。确定出指示在代表性校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的代表性测量包括定义多个校准周期,该多个校准周期包括第一校准周期和第二校准周期。使该第一校准周期开始于第一开始时间,其中第一时间偏移值等于第一开始时间和第一校准周期内的参考时钟信号的转变点(transition point)之间的差。相似地,使该第二校准周期开始于第二开始时间,其中第二时间偏移值等于第二开始时间和第二校准周期内的参考时钟信号的转变点之间的差。第一时间偏移值不同于第二时间偏移值。
通过对于该多个校准周期的每一个,确定出指示在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的特性来产生多个测量。该多个测量用于确定出平均测量值。该平均测量值用作指示在代表性校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的代表性测量。
在一些实施例中,指示在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的特性是代表发生在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的循环数的数值。在其它实施例中,指示在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的特性是代表在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟信号的频率的数值。在其它实施例中,指示在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的特性是代表在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟信号的周期的数值。
在一些实施例中,该多个校准周期彼此连在一起。
在一些实施例中,第一和第二开始时间的每一个被随机或伪随机地确定。
在一些可选方案中,第二开始时间发生在第一校准周期内。在一些这样的实施例中,第一开始时间与由非参考时钟产生的信号的一个转变点一致(coincident);第二开始时间与由非参考时钟产生的信号的不同的转变点一致;并且由非参考时钟产生的信号的该一个转变点与该不同的转变点彼此不一致。
在一些实施例中,这里描述的过程/装置有利地在移动设备内被执行/采用。在这些实施例的一些中,使第一和第二开始时间的每一个发生在该移动设备的唤醒周期期间。
在一些实施例中,指示在代表性校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的代表性测量被用于校准该非参考时钟。
附图说明
通过结合附图阅读下面的详细描述,将理解本发明的目的和优点,其中:
图1描绘了与传统的校准技术相关的信号;
图2是示出具有不同频率的信号的时序在给定的校准周期期间如何看起来像是具有相同数目的循环的示图;
图3是描绘传统校准方法的输入/输出关系与理想的输入/输出关系相比较的曲线图;
图4是示出当通过增加校准时间来测量实时时钟的频率时可获得的提高的精度的曲线图;
图5描绘了示范性SC输出信号和校准周期的初始部分;
图6描绘了示出对于三个不同的初始偏移值,RTC的实际频率值和测量的频率值之间的关系的曲线图;
图7是示出重复的校准操作如何被应用于SCOUT信号的时序图;
图8是示出重复的校准操作如何被应用于SCOUT信号的时序图,其中初始偏移值不保持恒定;
图9是示出重复的校准操作如何在非邻接的校准周期期间被应用于SCOUT信号的时序图,其中初始偏移值不保持恒定;
图10描绘了示出由于使用非邻接的校准周期而导致的RTC的实际频率值和测量的频率值之间的关系的示范性曲线图,其中对于每个校准周期,随机或伪随机地确定初始偏移值;
图11是利用其操作彼此重叠的多个计数器的实施例的框图;
图12是示出如何确定该多个计数器的开始和停止时间的时序图;
图13是描绘根据各个实施例执行的步骤的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来描述本发明的各个特征,其中相似的部分用相同的参考标记来表示。
现在将结合若干示范性实施例来更详细地描述本发明的各个方面。为了促进对本发明的理解,按照由计算机系统的元件或能够执行编程指令的其它硬件执行的动作序列来描述本发明的许多方面。应当认识到,在每个实施例中,各种动作可以由专门的电路(例如,互连以执行专门功能的分立逻辑门)、由通过一个或多个处理器执行的程序指令或由这二者的组合来执行。此外,本发明另外可以被认为全部包含在任何形式的计算机可读载体内,例如包含使处理器执行这里描述的技术的合适的计算机指令集的固态存储器、磁盘、光盘或载波(例如射频、音频或光频载波)。因而,本发明的各方面可以被实现为许多不同的形式,并且所有这些形式预期落入本发明的范围内。对于本发明的各方面的每一个,任何这样形式的实施例在这里可以被称为“被配置为”执行所述动作的“逻辑”,或者可选地被称为执行所描述动作的“逻辑”。
在一个方面,给出利用在短时间周期内并行计数的若干计数器的校准方法和装置。最终校准结果是该短计数周期的结果的组合。对于每个计数周期,计数器的开始时间都不相同。
通过应用若干并行的短计数器(short counter),在较短的时间周期内可以获得相同的精度,因而减少了校准时间。这又允许更频繁地应用校准,使得非参考时钟更精确。
在其它实施例中,通过在一系列时间间隔的每一个中采用相同的一个(或多个)计数器并且组合从其中获得的结果,降低了硬件复杂度,同时保持了相同水平的精度。
下面更详细地描述这些和其它方面。
图1描绘了与传统校准技术相关的信号,涉及参考时钟和非参考时钟。更具体地,描绘了由SC(未示出)(或者更一般地,参考时钟)产生的示范性输出信号SCOUT和由RTC(未示出)(或者更一般地,非参考时钟)产生的示范性输出信号RTCOUT。RTC确定校准周期101的开始和停止时间。因而,持续校准周期101的RTC循环103的数目(NRTC)是已知的。在校准周期101期间,对SC循环105的数目(NSC)进行计数。如果校准周期101持续(span)NRTC个循环,并且在相同的周期期间计数了NSC个循环,则RTC频率FRTC和SC频率FSC之间的关系是
由于FSC是高稳频率,RTC频率FRTC可以被精确确定。当确定睡眠模式过程的定时时,定时电路然后考虑FRTC的当前值。可以看出,该技术的最终精度是±1/NSC。这在图2示出,图2是示出具有不同频率的SCOUT信号的时序在给定的校准周期201期间如何看起来像具有相同的循环数。在示例a)中,通过对SCOUT信号的前沿数进行计数以产生计数NSC来测量SCOUT信号的标称频率FSC。在此示例中,NSC=6。但是,如果FSC被增加到(NSC+1)/NSC倍,或者减小到(NSC-1)/NSC倍,分别如示例b)和c)所示,则可以计数出相同的数目NSC=6。
这也可以从图3中明显看出,图3是描绘传统校准方法的输入/输出关系与理想输入/输出关系相比较的曲线图。在此示例中,NSC=100,NRTC=1,并且FSC=100。在水平轴上所示的FRTC的实际值从1增加到1.05。FRTC的测量值示出在垂直轴上。实际和测量的值之间的理想关系如线301所示。但是,FRTC的测量值(在Y轴上可以看出)仅可以获得离散值,因此引入了固有误差(在此示例中,该固有误差是±0.005)。如果校准时间要被增加到10倍(在此示例中,NRTC=10,NSC=1000),则量化误差将被降低,并且因此精度将被提高10倍,如图4所示。
在传统技术中,在必须具有至少NSC大小的计数器中对SCOUT信号的循环数进行计数。为了能够达到±1/NSC的精度,计数器必须计数长达NSC/FSC的持续时间。如果期望0.1ppm的精度且SC频率是10MHz,则使用传统技术的校准持续时间将必须是1秒长。在此1秒期间,SC必须连续运行。为了保持低电流消耗,只能每隔几分钟执行该校准。0.1ppm的精度将需要计数器能够计数高达一千万,其用24位表示。
以下,描述不使用上述较大计数器就能获得提高的精度的校准方法和装置。在一些实施例中,这可以通过多次应用相同的计数器来实现。将描述这些实施例中的两个。在第一实施例中,使用单个短计数器,其使得硬件复杂度降低,但是不减少校准时间。在第二实施例中,几个短校准周期在时间上分布。
首先,重要的是理解校准周期关于参考(SC)循环的初始定时如何影响测量结果。每个校准周期具有开始时间(即,测量开始的时刻),并且每个参考(SC)输出信号具有至少一个转变点(例如,前沿、后沿、零或其它电平交叉的发生),转变点的检测是SC输出信号的循环的发生的指示符。校准周期的开始时间与非参考信号的转变点有关。发生在开始时间之后的参考输出信号的第一转变点是在校准周期内要被计数的第一检测的事件(例如,代表循环)。图5描绘了示范性SC输出信号SCOUT和校准周期501的初始部分,该图将帮助示出此示例。也示出了校准周期的开始时间T1和SC输出信号SCOUT的下一发生的转变点T1(在此示例中,是下一发生的上升沿)之间的初始偏移值503或失准ΔT。
为了示出对于NSC的给定值,初始偏移值503如何影响测量结果,在图6中描绘了对于三个不同的初始偏移值503,RTC的实际和测量的频率值(分别为FRTC_actual和FRTC_measured)之间的关系。理想关系如直线601所示。对于FRTC_actual的任何给定值,误差被看作是测量的频率值(FRTC_measured)和理想值之间的差。可以看出,仅当ΔT=0.5/FSC时,达到最小的误差,等于±0.5/NSC。相反,对于ΔT==0.99/FSC,误差可以达到+1/NSC;并且对于ΔT=0.01/FSC,误差可以达到-1/NSC。
根据本发明的一方面,通过将重复的校准操作应用于SCOUT信号来增加校准的精度,如图7所示。对每个校准窗中的SC循环的数目进行计数,并且产生结果的平均值(均值)。为了示例之故,假定校准被重复十次(NCAL=10)。在图7所示的示例中,初始相位ΔT对于每个校准窗都相同。结果,测量的计数值(NSC)对于每个校准窗都相同,并且因此平均值等于每个单独计数值。因此,精度不会增加,并且获得如图3所示的相同的输入-输出关系结果,也即对于NSC=100。
为了避免此情况,根据本发明的另一方面,如上所述地执行重复的校准,但是初始偏移值ΔT不保持恒定。一种实现方式是通过连接校准周期,如图8所示。由于时间滑动(sliding)效应,初始偏移值ΔT对于不同的校准周期都不同。再次,通过平均在十个连续校准周期中确定的十个计数来获得最终结果。但是,在这种情况下,输入-输出关系(即,FRTC_actual和FRTC_measured之间的关系)与图4所示的相同。也就是说,精度实际上被提高10倍(并且与利用计数NSC=1000的单个长计数器获得的精度相同)。连接校准周期既没有减少也没有增加总校准时间(仍然是1000/FSC)。但是,使用是传统技术所需的十分之一的计数器来获得结果。注意,当FSC是FRTC的整数倍时,初始偏移不改变;但是在这种情况下,测量导致FRTC的准确值并且不需要平均。
可能不总是能够如图8所示地连接校准周期。例如,如前描述,US6,124,764描述了采用周期性寻呼唤醒时间的校准方法。现在可以应用上述技术,其中在每个唤醒周期期间,对SC循环的数目进行计数。为了受益于重复的测量,初始偏移值ΔT必须对于不同的测量周期都不同,并且优选地对于每个新测量周期不同。一种实现方法是通过随机化每个新唤醒时间的ΔT。该过程示出在图9的时序图中。每个校准周期的初始定时被随机或伪随机选择,优选地具有[0,1/FSC)之间的均匀分布。
图10示出了当平均十个不同的唤醒周期中获得的计数时得到的输入-输出关系(即,水平轴上的FRTC_actual和垂直轴上的FRTC_measured)的示例。尽管没有提高10倍,但是与执行单次测量的传统技术(为了比较,请再参照图3)相比,精度明显提高。
现在将描述利用并行方法的可选实施例。在图11的框图中描述了示范性实施例。图11所述的实施例可以被包括在需要这里讨论的校准类型的任何电子设备(为了清晰,这里未示出)中,这些电子设备包括但是不限于蜂窝通信设备(例如,移动设备)、无线局域网设备和无线个人区域网络设备。该实施例包括多个(即,整数n个)计数器1101x(1≤x≤n)。例如,实施例可以包括n=10个计数器。计数器1101x的每一个能够对标称数目的SC工作循环(NSC_nom)进行计数,例如NSC_nom=100。为此,SC输出信号(SCOUT)(或者更一般地,参考时钟的输出信号)被提供给计数器1101x的每一个的时钟输入节点。计数器1101x的每一个通过调整(例如,递增)其保持的计数值来对SC输出信号(SCOUT)的转变点(例如,沿)做出响应。应当注意,在可选实施例中,可能是这样的情况:计数器1101x中较早开始的计数器可以在计数器1101x中的其它计数器完成之前完成它们的测量。在这种情况下,可以这样来设计该实施例,使得最终计数器值被存储在存储器中,并且计数器1101x被重新启动以获得稍后发生的校准周期的测量值。因而,计数器1101x的数目(即,n的值)不需要等于要测量的校准周期的数目。
每个计数器1101x的开始和停止由n个控制信号(计数器使能信号)中的对应控制信号来控制,该n个控制信号由定时控制逻辑1103产生并且被提供给计数器1101x中的对应计数器的使能输入。对于与代表性校准周期的持续时间相等的持续时间使每个控制信号(计数器使能信号)有效(assert),并且计数器1101x的每一个仅当其控制信号(计数器使能信号)有效时才响应于SC输出信号的转变点。由计数器1101x的每一个产生的计数代表在一定程度上互相重叠的n个校准周期的对应一个校准周期的结果。在此示例中,因为存在10个计数器,因此将存在10个重叠的校准周期。
计数器1101x的每一个将其输出提供给平均逻辑1105。平均逻辑1105从该多个计数器1101x接收计数值并且由其产生平均值(均值),并且在其输出端提供此平均值。代表NSC的此输出值然后可以被用于根据先前描述的关系确定FRTC。
如前所述,RTC的输出(RTCOUT)(或者更一般地,由非参考时钟产生的信号)确定将在何时执行校准(例如,基于非参考时钟的转变点的发生的校准开始和停止时间)。再次,为了受益于将结果进行平均,不同计数器的初始偏移值不能全部相同,并且优选地均不相同。这可以通过在定时控制逻辑1103内包括(例如,通过随机或伪随机技术)随机化每个计数器1101x的开始时间的逻辑来实现。开始时间的该随机化将使得输入-输出关系如图10所示。
可选实施例不使用随机化的计数器开始时间,而是具有包括用于根据图12的时序图来确定计数器开始和停止时间的逻辑的定时控制逻辑1103。图12描绘了信号SCOUT和RTCOUT之间的示范性关系。用于确定计数器开始和停止时间的逻辑连续启动计数器1101x的每一个,其中每个计数器1101x的启动被延迟一个RTC循环,因此第n个计数器1101n的启动与第1个计数器11011的启动相比,被延迟了n-1个RTC循环。(为了清楚地了解与在其间计数器1101x工作的RTC循环的总数相比,这代表多少个RTC循环,应当注意,正常情况下,总校准窗总共有许多RTC循环,例如对于WCDMA实施方式来说,大约为NRTC=32768。)由于滑动效应,初始偏移值ΔT将不全部相同(即,初始偏移值中的至少两个或多个彼此不同)。按照此方法得出的输入-输出关系将与图4所示的类似。因而,在此示例中,校准精度被提高10倍,同时校准持续时间增加的量则是可以忽略的。换句话说,可以在大约1/10的时间内获得期望的精度。
因而,不管实施哪个实施例,定时控制逻辑1103使得例如第一计数器使能信号在第一开始时间有效,其中第一时间偏移值等于第一开始时间和参考时钟信号的第一转变点之间的差;并且使得第二计数器使能信号在第二开始时间有效,其中第二时间偏移值等于第二开始时间和参考时钟信号的第二转变点之间的差。定时控制逻辑1103使得第一和第二开始时间为使得第一时间偏移值不同于第二时间偏移值。
图13是描绘可应用于所有上述实施例以及其它实施例的步骤的流程图。该过程开始于定义校准周期(步骤1301),该校准周期包括第一和第二校准周期,如上所述。(注意:“第一”和“第二”的使用在这种情况下不指时间顺序。相反,这些标记仅仅用来区分校准周期中的一个与校准周期中的任何另外一个。)也就是说,校准周期的每一个具有与非参考时钟的转变点有关的开始时间。每个校准周期也具有时间偏移值,其等于该校准周期的开始时间和该校准周期内的参考时钟信号(SCOUT)的转变点之间的差。在上述示范性实施例中,时间偏移值对于所有校准周期都不相同。但是,对于可选实施例的情况可能并非如此。为了获得本发明的益处,校准周期中的至少两个校准周期的时间偏移值(例如,分别对应于第一和第二校准周期的第一和第二偏移值)应当彼此不同。
接着,通过对于该多个校准周期中的每一个,测量在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间发生的参考时钟的循环数,来产生多个测量(步骤1303)。在如图8和9所示的实施例中,这些测量依次每次进行一个。可选地,在采用多个计数器的实施例中(参见例如图11),该测量中的两个或更多个可以互相重叠。
因而获得的该多个测量然后被用于确定出每校准周期的参考时钟信号的平均循环数(步骤1305)。
每校准周期的参考时钟的该平均循环数然后被用作在校准周期期间发生的参考时钟信号的测量的循环数。这样的使用可以包括,例如确定非参考时钟(RTCOUT)的频率,如前所述。在一些实施例中,可选地,这样的使用可以是比较测量的值与标称值(例如,为了确定非参考时钟RTCOUT是否运行太快或太慢并且快或慢了多少)。
上述校准技术是有利的,因为它们可以例如被用于使用串行方法来提高精度而不增加硬件复杂度,或者使用并行方法来缩短校准时间。后者相当重要,因为其将改善蜂窝终端中的低功率模式;在用于检查寻呼信道的每个唤醒周期期间,可以校准非参考时钟(例如,RTC)。
已经参考特定实施例对本发明进行了描述。但是,对本领域技术人员显而易见的是,能够以除了上述实施例的形式之外的其它具体形式来实施本发明。
例如,上述实施例包括确定出代表在校准周期期间发生的参考时钟的循环数的数值。但是,这仅仅是一个指示参考时钟相对于非参考时钟的振荡速度的振荡速度(此后,称为“相对振荡速度”)的可能特性。在其它实施例中,在校准周期期间可以测量其它特性,并且对这些测量的特性进行平均。例如,测量的特性可以是参考时钟的频率(例如,以Hz表示)。在其它实施例中,测量的特性可以是周期(例如,以秒表示)。
因而,上述实施例仅仅是说明性的,不应当被认为是任何方式的限制。本发明的范围由所附权利要求书给出,而不是由前述说明书给出,并且落入该权利要求书的范围之内的所有变化和等效物都应当被包括在内。
Claims (27)
1、一种确定出指示在代表性校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的代表性测量的方法,其中该参考时钟产生参考时钟信号,以及其中由非参考时钟产生的信号的已知数目的循环持续该代表性校准周期,该方法包括:
定义多个校准周期,该多个校准周期包括第一校准周期和第二校准周期;
使该第一校准周期开始于第一开始时间,其中第一时间偏移值等于该第一开始时间和该第一校准周期内的参考时钟信号的转变点之间的差;
使该第二校准周期开始于第二开始时间,其中第二时间偏移值等于该第二开始时间和该第二校准周期内的参考时钟信号的转变点之间的差,并且其中该第一时间偏移值不同于该第二时间偏移值;
通过对于该多个校准周期的每一个,确定出指示在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的特性,来产生多个测量;
使用该多个测量来确定出平均测量值;以及
使用该平均测量值作为指示在该代表性校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的代表性测量。
2、如权利要求1所述的方法,其中,指示在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的特性是代表发生在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的循环数的数值。
3、如权利要求1所述的方法,其中,指示在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的特性是代表在该多个校准周期的所述一个校准周期期间的参考时钟信号的频率的数值。
4、如权利要求1所述的方法,其中,指示在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的特性是代表在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟信号的周期的数值。
5、如权利要求1所述的方法,其中,该多个校准周期彼此连接在一起。
6、如权利要求1所述的方法,其中,该第一和第二开始时间的每一个被随机或伪随机地确定。
7、如权利要求1所述的方法,其中,该第二开始时间发生在第一校准周期内。
8、如权利要求7所述的方法,其中:
该第一开始时间与由该非参考时钟产生的信号的一个转变点一致;
该第二开始时间与由该非参考时钟产生的信号的不同的转变点一致;以及
由该非参考时钟产生的信号的该一个转变点与该不同的转变点彼此不一致。
9、如权利要求1所述的方法,其中,该方法在移动设备中执行,并且该第一和第二开始时间的每一个发生在该移动设备的唤醒周期期间。
10、如权利要求1所述的方法,包括:
使用指示在该代表性校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的代表性测量来校准该非参考时钟。
11、一种确定出指示在代表性校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的代表性测量的装置,其中该参考时钟产生参考时钟信号,以及其中由非参考时钟产生的信号的已知数目的循环持续该代表性校准周期,该装置包括:
配置为定义多个校准周期的逻辑,该多个校准周期包括第一校准周期和第二校准周期;
配置为进行如下操作的逻辑:
使该第一校准周期开始于第一开始时间,其中第一时间偏移值等于该第一开始时间和该第一校准周期内的参考时钟信号的转变点之间的差;以及
使该第二校准周期开始于第二开始时间,其中第二时间偏移值等于该第二开始时间和该第二校准周期内的参考时钟信号的转变点之间的差,并且其中该第一时间偏移值不同于第二时间偏移值;
配置为产生多个测量的逻辑,其中通过对于该多个校准周期的每一个,确定出指示在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的特性,来产生该多个测量;
配置为使用该多个测量来确定出平均测量值的逻辑;以及
配置为使用该平均测量值作为指示在该代表性校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的代表性测量的逻辑。
12、如权利要求11所述的装置,其中,指示在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的特性是代表发生在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的循环数的数值。
13、如权利要求11所述的装置,其中,指示在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的特性是代表在该多个校准周期的所述一个校准周期期间的参考时钟信号的频率的数值。
14、如权利要求11所述的装置,其中,指示在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的特性是代表在该多个校准周期中的所述一个校准周期期间的参考时钟信号的周期的数值。
15、如权利要求11所述的装置,其中,该多个校准周期彼此连接在一起。
16、如权利要求15所述的装置,其中,配置为产生该多个测量的逻辑仅包括一个计数器,该计数器被用在所述校准周期的每一个期间。
17、如权利要求11所述的装置,其中,该第一和第二开始时间的每一个被随机或伪随机地确定。
18、如权利要求11所述的装置,其中,该第二开始时间发生在第一校准周期内。
19、如权利要求18所述的装置,其中:
配置为产生该多个测量的逻辑包括与校准周期一样多的计数器;以及
该计数器的每一个仅在该多个校准周期中的对应校准周期期间工作。
20、如权利要求18所述的装置,其中:
该第一开始时间与由该非参考时钟产生的信号的一个转变点一致;
该第二开始时间与由该非参考时钟产生的信号的不同的转变点一致;以及
由该非参考时钟产生的信号的该一个转变点与该不同的转变点彼此不一致。
21、如权利要求11所述的装置,其中,该装置是在移动设备中的元件,并且该第一和第二开始时间的每一个发生在该移动设备的唤醒周期期间。
22、如权利要求11所述的装置,包括:
使用指示在该代表性校准周期期间的参考时钟的相对振荡速度的代表性测量来校准该非参考时钟的逻辑。
23、一种用于确定出在代表性校准周期期间发生的参考时钟信号的测量的循环数的装置,其中由非参考时钟产生的非参考时钟信号的已知数目的循环持续该代表性校准周期,该装置包括:
定时控制逻辑,所述定时控制逻辑接收该非参考时钟信号并且由其产生多个计数器使能信号,所述多个计数器使能信号包括第一计数器使能信号和第二计数器使能信号,其中对于等于该代表性校准周期的持续时间的持续时间使每个计数器使能信号有效;
多个计数器,每个计数器具有使能输入,其被连接以接收该多个计数器使能信号中的相应计数器使能信号,并且每个计数器具有时钟输入节点,其被连接以接收该参考时钟信号,其中该计数器中的每一个保持计数值,仅在该多个计数器使能信号中的相应计数器使能信号有效时,才响应于该参考时钟信号的转变点的发生而调整该计数值;以及
从该多个计数器接收该计数值并且由其产生平均值的逻辑,
其中:
该定时控制逻辑使该第一计数器使能信号在第一开始时间有效,其中第一时间偏移值等于该第一开始时间和该参考时钟信号的第一转变点之间的差;
该定时控制逻辑使该第二计数器使能信号在第二开始时间有效,其中第二时间偏移值等于该第二开始时间和该参考时钟信号的第二转变点之间的差;以及
该第一时间偏移值不同于第二时间偏移值。
24、如权利要求23所述的装置,其中:
该定时控制逻辑使该第一计数器使能信号在第一停止时间无效;
该定时控制逻辑使该第二计数器使能信号在第二停止时间无效;以及
该第一停止时间与该第二开始时间一致。
25、如权利要求23所述的装置,其中,该第一和第二开始时间的每一个被随机或伪随机地确定。
26、如权利要求23所述的装置,其中,该第二开始时间发生在该第一开始时间之后且在第一停止时间之前。
27、如权利要求26所述的装置,其中:
该第一开始时间与由该非参考时钟产生的信号的一个转变点一致;
该第二开始时间与由该非参考时钟产生的信号的不同的转变点一致;以及
由该非参考时钟产生的信号的该一个转变点与该不同的转变点彼此不一致。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108231112A (zh) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 爱思开海力士有限公司 | 占空比校正电路及方法 |
CN114489239A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-05-13 | 国微集团(深圳)有限公司 | 动态校准实时时钟的方法及装置 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8942150B2 (en) * | 2007-03-19 | 2015-01-27 | Qualcomm Incorporated | Uplink timing control |
US8170165B2 (en) * | 2007-12-05 | 2012-05-01 | Agere Systems Inc. | Clock calibration in sleep mode |
US7881895B2 (en) * | 2008-05-27 | 2011-02-01 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Methods of calibrating a clock using multiple clock periods with a single counter and related devices and methods |
US8135553B2 (en) * | 2008-07-31 | 2012-03-13 | Mediatek Inc. | Method for clock calibration |
US8407037B2 (en) * | 2008-11-05 | 2013-03-26 | Qualcomm, Incorporated | Methods and apparatus for clock simulation with calibration |
EP2369438B1 (en) * | 2010-02-24 | 2014-02-26 | Fujitsu Semiconductor Limited | Calibration method of a real time clock signal |
US9766682B1 (en) * | 2014-01-27 | 2017-09-19 | Marvell International Ltd. | Wakeup time system using drift estimation |
US10849086B2 (en) * | 2017-07-20 | 2020-11-24 | Itron Networked Solutions, Inc. | Compensating for oscillator drift in wireless mesh networks |
CN109643142B (zh) * | 2017-08-04 | 2022-08-02 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 定时方法、时钟设备和终端设备 |
GB201800552D0 (en) * | 2018-01-12 | 2018-02-28 | Nordic Semiconductor Asa | Clock calibration |
CN113038445B (zh) * | 2021-03-26 | 2022-11-18 | 上海磐启微电子有限公司 | 一种蓝牙休眠时钟的校准方法 |
CN114138056B (zh) * | 2021-11-04 | 2024-05-17 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 显示终端时钟校准方法、装置及显示终端 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1014468B (zh) * | 1985-04-01 | 1991-10-23 | 霍尼韦尔资料系统有限公司 | 测量频率和时间的装置和方法 |
JPH0567967A (ja) | 1991-09-09 | 1993-03-19 | Nec Corp | クロツク発生装置 |
US5424664A (en) * | 1993-07-02 | 1995-06-13 | Rockwell International Corporation | Direct digital synthesizer with adjustable clock frequency |
JP3125562B2 (ja) * | 1994-03-10 | 2001-01-22 | 富士電機株式会社 | クロック発生回路 |
KR960010758B1 (ko) * | 1994-06-27 | 1996-08-08 | 엘지반도체 주식회사 | 주파수 측정회로 |
US6016312A (en) * | 1997-02-28 | 2000-01-18 | Motorola, Inc. | Radiotelephone and method for clock calibration for slotted paging mode in a CDMA radiotelephone system |
DE69823162T2 (de) | 1998-02-26 | 2004-08-26 | Motorola Semiconducteurs S.A. | Energiesparanordnung für ein elektronisches tragbares Gerät |
US6088602A (en) | 1998-03-27 | 2000-07-11 | Lsi Logic Corporation | High resolution frequency calibrator for sleep mode clock in wireless communications mobile station |
US6124764A (en) | 1999-01-22 | 2000-09-26 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Stable low-power oscillator |
US6304517B1 (en) * | 1999-06-18 | 2001-10-16 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method and apparatus for real time clock frequency error correction |
KR100295812B1 (ko) * | 1999-06-18 | 2001-07-12 | 서평원 | 고속 위상검출기를 이용한 디지털 위상동기루프 |
EP1137186B1 (en) * | 2000-03-20 | 2004-07-21 | Motorola, Inc. | An adjustable spread spectrum clock generator and a method thereof |
US6725067B1 (en) * | 2000-03-24 | 2004-04-20 | International Business Machines Corporation | Method and system for restarting a reference clock of a mobile station after a sleep period with a zero mean time error |
DE10029421C2 (de) | 2000-06-15 | 2002-07-11 | Infineon Technologies Ag | Kalibriervorrichtung und -verfahren für die Taktgenerierung auf einem integrierten Schaltkreis |
US6889055B1 (en) | 2000-10-16 | 2005-05-03 | Qualcomm Inc. | Technique for reducing average power consumption in a wireless communications device |
AU2001219542A1 (en) | 2000-12-07 | 2002-06-18 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for compensating for frequency drift in a low frequency sleep clock within a mobile station operating in a slotted paging mode |
WO2004025836A1 (de) | 2002-08-26 | 2004-03-25 | Infineon Technologies Ag | Verfahren und vorrichtung zum erfassen von periodendauerschwankungen periodischer signale |
GB2397465B (en) | 2003-01-15 | 2004-12-29 | Nec Technologies | Mobile radio communications device and operating method |
JP4119774B2 (ja) * | 2003-03-13 | 2008-07-16 | 京セラ株式会社 | 携帯電話機及び携帯電話機のrtc補正方法 |
EP1551102B1 (en) | 2003-12-29 | 2007-02-14 | STMicroelectronics S.r.l. | Device for calibrating the frequency of an oscillator, phase looked loop circuit comprising said calibration device and related frequency calibration method. |
US20050221870A1 (en) * | 2004-04-06 | 2005-10-06 | Integration Associates Inc. | Method and circuit for determining a slow clock calibration factor |
KR100673885B1 (ko) * | 2004-04-27 | 2007-01-26 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 기억 소자의 듀티 싸이클 교정 장치 및 그 방법 |
-
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-
2009
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108231112A (zh) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 爱思开海力士有限公司 | 占空比校正电路及方法 |
CN108231112B (zh) * | 2016-12-21 | 2021-09-10 | 爱思开海力士有限公司 | 占空比校正电路及方法 |
CN114489239A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-05-13 | 国微集团(深圳)有限公司 | 动态校准实时时钟的方法及装置 |
CN114489239B (zh) * | 2022-01-21 | 2024-06-04 | 国微集团(深圳)有限公司 | 动态校准实时时钟的方法及装置 |
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