CN106569544B - 实时时钟芯片及其时钟校准方法、装置 - Google Patents
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Abstract
一种实时时钟芯片及其时钟校准方法、装置,所述实时时钟芯片包括片内振荡器、晶振电路、时钟计数器,所述时钟校准方法包括:获取所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率;根据所述当前校准周期内的振荡频率获取所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差;结合所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,对所述时钟计数器的计数值进行校准。采用所述实时时钟芯片及时钟校准方法、装置,可以有效降低实时时钟芯片成本,减少功耗。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件领域,尤其涉及一种实时时钟芯片及其时钟校准方法、装置。
背景技术
实时时钟(Real Time Clock,RTC)是一种不需要通讯同步授时即可实现时间计算的模块,通常由石英晶体、振荡电路以及频率计数和分频电路等组成。通过对32768Hz晶体的频率进行计数,实现对时间的连续计算和输出。实时时钟在电子钟表,智能电表等领域有广泛的应用。
当RTC出厂时,尽管可以把时钟精度调校到非常高的精度,例如,在1PPM(Part PerMillion,百万分比)以内,但在实际使用过程中,RTC的环境温度发生变化会导致时钟频率发生漂移。如果未对RTC进行校准,则时钟每天会产生大约±2.6秒的偏差。
现有技术中,通常通过温度补偿的方法对RTC进行校准。在RTC芯片内部集成温感电路、模数转换器(ADC)等,即通过温度电路将片内温度转化为电压信号,再通过ADC转化为数字信号,通过查表的方式确定该温度下的振荡电路偏移关系,最后数字电路通过计数补偿来得到更精确的时钟数据。
然而,现有的温度补偿方法会使得RTC芯片成本较高,功耗较大。
发明内容
本发明实施例解决的问题是如何降低RTC芯片成本,减少功耗。
为解决上述问题,本发明实施例提供一种实时时钟芯片的时钟校准方法,所述实时时钟芯片包括片内振荡器、晶振电路、时钟计数器,所述时钟校准方法包括:
获取所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率;
根据所述当前校准周期内的振荡频率获取所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差;
结合所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,对所述时钟计数器的计数值进行校准。
可选的,所述根据所述振荡频率获取所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差,包括:获取所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率与预设频率值之间的频率偏差Di;在预设的片内振荡器频率偏差与晶振电路频率偏差的映射表中,获取所述晶振电路的频率偏差。
可选的,所述对所述时钟计数器的计数值进行校准,包括:
采用公式N=T×F×(1-(PPMi+PPMi-1)/2000000)对所述时钟计数器的计数值进行校准;其中,所述N为校准之后的每个校准周期对应的所述时钟计数器的计数值,T为校准周期时长,F为所述晶振电路的理论振荡频率,PPMi-1为所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,PPMi为所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差。
可选的,所述在预设的片内振荡器频率偏差与晶振电路频率偏差的映射表中,获取所述晶振电路的频率偏差,包括:
当Di大于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最大值Dmax时,选取Dmax对应的晶振电路的频率偏差;
当Di小于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最小值Dmin时,选取Dmin对应的晶振电路的频率偏差;
当Dmin≤Di≤Dmax时,采用公式PPMi=[(PPMx2-PPMx1)/(Dx2-Dx1)]×(Di-Dx1)+PPMx1计算Di对应的晶振电路的频率偏差PPMi,其中:Dx2与Dx1分别为与Di相邻的两个片内振荡器频率偏差,PPMx2为Dx2对应的晶振电路的频率偏差,PPMx1为Dx1对应的晶振电路的频率偏差。
本发明实施例提供了一种实时时钟芯片的时钟校准装置,所述实时时钟芯片包括片内振荡器、晶振电路、时钟计数器,所述时钟校准装置包括:
振荡频率获取单元,用于获取所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率;
频率偏差获取单元,用于根据所述当前校准周期内的振荡频率获取所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差;
校准单元,用于结合所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,对所述时钟计数器的计数值进行校准。
可选的,所述频率偏差获取单元用于:获取所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率与预设频率值之间的频率偏差Di,在预设的片内振荡器频率偏差与晶振电路频率偏差的映射表中,获取所述晶振电路的频率偏差。
可选的,所述校准单元用于:
采用公式N=T×F×(1-(PPMi-1+PPMi)/2000000)对所述时钟计数器的计数值进行校准;其中,所述N为校准之后的每个校准周期对应的所述时钟计数器的计数值,T为校准周期时长,F为所述晶振电路的理论振荡频率,PPMi-1为所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,PPMi为所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差。
可选的,所述频率偏差获取单元用于:当Di大于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最大值Dmax时,选取Dmax对应的晶振电路的频率偏差;
当Di小于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最小值Dmin时,选取Dmin对应的晶振电路的频率偏差;
当Dmin≤Di≤Dmax时,采用公式PPMi=[(PPMx2-PPMx1)/(Dx2-Dx1)]×(Di-Dx1)+PPMx1计算Di对应的晶振电路的频率偏差PPMi,其中:Dx2与Dx1分别为与Di相邻的两个片内振荡器频率偏差,PPMx2为Dx2对应的晶振电路的频率偏差,PPMx1为Dx1对应的晶振电路的频率偏差。
本发明实施例还提供了一种实时时钟芯片,包括:晶振电路、片内振荡器、时钟计数器以及时钟校准单元,其中:
所述晶振电路,适于产生第一振荡信号;
所述片内振荡器,适于产生第二振荡信号;
所述时钟计数器,适于对所述晶振电路产生的第一振荡信号的振荡频率进行计数;
所述时钟校准单元,适于定时开启,在当前校准周期内获取所述片内振荡器产生的第二振荡信号的振荡频率,根据所述振荡频率获取所述晶振电路的频率偏差,并结合所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,对所述时钟计数器的计数值进行校准。
可选的,所述时钟校准单元,适于获取所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率与预设频率值之间的频率偏差Di,在预设的片内振荡器频率偏差与晶振电路频率偏差的映射表中,获取所述晶振电路的频率偏差。
可选的,所述时钟校准单元,适于采用公式N=T×F×(1-(PPMi-1+PPMi)/2000000)对所述时钟计数器的计数值进行校准;其中,所述N为校准之后的每个校准周期对应的所述时钟计数器的计数值,T为校准周期时长,F为所述晶振电路的理论振荡频率,PPMi-1为所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,PPMi为所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差。
可选的,所述时钟校准单元适于:当Di大于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最大值Dmax时,选取Dmax对应的晶振电路的频率偏差;
当Di小于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最小值Dmin时,选取Dmin对应的晶振电路的频率偏差;
当Dmin≤Di≤Dmax时,采用公式PPMi=[(PPMx2-PPMx1)/(Dx2-Dx1)]×(Di-Dx1)+PPMx1计算Di对应的晶振电路的频率偏差PPMi,其中:Dx2与Dx1分别为与Di相邻的两个片内振荡器频率偏差,PPMx2为Dx2对应的晶振电路的频率偏差,PPMx1为Dx1对应的晶振电路的频率偏差。
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下优点:
通过获取片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率,来获取晶振电路在当前校准周期内的频率偏差。结合晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,对时钟计数器的计数值进行校准。通过增加片内振荡器即可实现对实时时钟进行校准,而无需增加集成的温感电路、模数转换器等,因此可以降低实时时钟芯片的成本,减少实时时钟芯片的功耗。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种实时时钟芯片的结构示意图;
图2是本发明实施例中的一种实时时钟芯片的时钟校准方法的流程图;
图3是本发明实施例中的一种实时时钟芯片的时钟校准装置的结构示意图。
具体实施方式
现有技术中,通常通过温度补偿的方法对实时时钟进行校准。然而,现有的温度补偿校准方法会使得实时时钟芯片的成本增加,且功耗较大。
在本发明实施例中,通过获取片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率,来获取晶振电路在当前校准周期内的频率偏差。结合晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,对时钟计数器的计数值进行校准。通过增加片内振荡器即可实现对实时时钟进行校准,而无需增加集成的温感电路、模数转换器等,因此可以降低实时时钟芯片的成本,减少实时时钟芯片的功耗。
为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参照图1,给出了本发明实施例中的一种实时时钟芯片的结构示意图,实时时钟芯片10可以包括:晶振电路101、片内振荡器102、时钟计数器103以及时钟校准单元104,其中:
晶振电路101,可以由石英晶体以及外围电路组成。在实际应用中,晶振电路101适于控制石英晶体振荡,以产生频率为32768Hz的第一振荡信号。
时钟计数器103通常与晶振电路101耦接,适于对晶振电路101产生的第一振荡信号的振荡频率进行计数。当时钟计数器103的数值达到32768时,可以输出1个1s的脉冲。
片内振荡器102,与时钟校准单元104耦接,适于产生第二振荡信号。在本发明实施例中,片内振荡器102可以为温敏元器件,并且对温度的敏感是线性单调的。当温度升高时,片内振荡器102产生的第二振荡信号的振荡频率增加;反之,当温度降低时,片内振荡器102产生的第二振荡信号的振荡频率降低。
时钟校准单元104,分别与片内振荡器102、晶振电路101以及时钟计数器103耦接,适于在预设的校准周期内定时开启,获取当前校准周期内片内振荡器102产生的第二振荡信号的振荡频率。根据获取到的第二振荡信号的振荡频率,可以获取晶振电路101在当前校准周期内的频率偏差。再根据晶振电路101在上一个校准周期内的频率偏差,即可对时钟计数器103的计数值进行校准,从而可以实现对实时时钟进行校准。
在本发明实施例中,实时时钟芯片还可以包括存储器105,存储器105中可以预先存储有片内振荡器频率偏差与晶振电路频率偏差的映射表。在映射表中,片内振荡器频率偏差与晶振电路频率偏差一一对应。
存储器105可以为片内闪存(Flash),也可以为EEPROM或其他类型的存储装置。
在实际应用中,片内振荡器频率偏差与晶振电路频率偏差的映射表可以是线下获取的,通过大量的实验测试数据来建立上述映射表。
在本发明一实施例中,在常温(25℃)下,分别测量得到片内振荡器102产生的第二振荡信号的振荡频率F0以及晶振电路101产生的第一振荡信号的振荡频率K0。再从-40℃~85℃,以5℃为步长,依次选取26个温度点,分别测量得到26个温度点对应的片内振荡器102产生的第二振荡信号的振荡频率Fx,以及晶振电路101产生的第一振荡信号的振荡频率Kx,26个温度点依次为:-40℃、-35℃、-30℃、……、80℃、85℃。
在测量得到选取出的温度点对应的Fx和Kx之后,通过公式Dx=(Fx-F0)/F0,计算得到选取出的温度点对应的片内振荡器102频率偏差Dx;通过公式PPMx=[(Kx-K0)/K0]×106,计算得到选取出的温度点对应的晶振电路101频率偏差PPMx。
在计算得到所有温度点的Dx和PPMx后,将每个温度点的Dx与该温度点的PPMx一一对应,从而可以建立Dx与PPMx的映射表。
参照表1,给出了本发明一实施例中的一种Dx与PPMx的映射表的示例。
片内振荡器频率偏差(D<sub>x</sub>) | 晶振电路频率偏差(PPM<sub>x</sub>) |
D<sub>-40</sub> | PPM<sub>-40</sub> |
D<sub>-35</sub> | PPM<sub>-35</sub> |
D<sub>-30</sub> | PPM<sub>-30</sub> |
… | … |
D<sub>80</sub> | PPM<sub>80</sub> |
D<sub>85</sub> | PPM<sub>85</sub> |
表1
在本发明实施例中,当获取到片内振荡器102在当前校准周期内产生的第二振荡信号的振荡频率Fi后,可以计算得到当前校准周期对应的片内振荡器频率偏差Di,Di=(Fi-F0)/F0。在获取到Di后,即可在表1中查表获取Di对应的晶振电路101在当前校准周期内的频率偏差PPMi。
例如,获取到Di=D40,则从表1中可知,PPMi=PPM40。
在实际应用中,可能存在计算得到的Di小于表1中的最小值Dmin=D-40,或大于表1中的最大值Dmax=D85的情况。针对上述情况,在本发明实施例中,当Di≤Dmin=D-40时,可以令Di=D-40,则PPMi=PPM-40。相类似的,当Di≥Dmax=D85时,可以令Di=D85,则PPMi=PPM85。
表1中,Dx是以5℃为步长间隔取值,在实际应用中,当获取到Di满足Dmin≤Di≤Dmax时,可能在表1中查找不到Di。此时,可以从表1中获取与Di相邻的两个片内振荡器频率偏差Dx1与Dx2,再分别获取Dx1与Dx2对应的PPMx1与PPMx2,通过下述公式计算Di对应的PPMi:
PPMi=[(PPMx2-PPMx1)/(Dx2-Dx1)]×(Di-Dx1)+PPMx1。
例如,与Di相邻的两个片内振荡器频率偏差为D40与D45,则根据表1可以获知PPM40和PPM45,则Di对应的PPMi=[(PPM45-PPM40)/(D45-D40)]×(Di-D40)+PPM40。
在时钟校准单元104获取到晶振电路101在当前校准周期内的频率偏差PPMi后,可以结合获取到的晶振电路101在上一个校准周期内的频率偏差PPMi-1,对时钟计数器103的计数值进行校准。PPMi-1的获取流程可以与PPMi的获取流程相同,此处不做赘述。
在本发明实施例中,可以通过公式N=T×F×(1-(PPMi+PPMi-1)/2000000)对时钟计数器103的计数值进行校准,其中,N为校准之后每个校准周期对应的所述时钟计数器103的计数值,T为校准周期时长,F为所述晶振电路101的理论振荡频率。其中,T可以为人为设定值。在本发明一实施例中,T=61s。
在实际应用中,当T=61s,F=32768Hz时,T×F=1998848≈2000000,因此,可以将公式N=T×F×(1-(PPMi+PPMi-1)/2000000)化简为:N=T×F-(PPMi+PPMi-1),再根据化简后的公式来计算校准之后输出61s所需的时钟计数器的计数值。
例如,PPMi-1=5,PPMi=7,T=61s。则校准之后,输出61s所需的时钟计数器103的计数值为N=61×32768-(5+7)=1998836。
在现有技术中,通常通过温度补偿的方法来对实时时钟进行校准。在采用温度补偿方法时,在实时时钟芯片内增加集成的温感电路以及模数转换器等装置,使得实时时钟芯片的成本较高。同时,由于模数转换器的功耗较大,因此现有的实时时钟芯片还存在功耗较大的问题。
而在本发明实施例中,通过获取片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率,来获取晶振电路在当前校准周期内的频率偏差。结合晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,对时钟计数器的计数值进行校准。通过增加片内振荡器即可实现对实时时钟进行校准,而无需增加集成的温感电路、模数转换器等,因此可以降低实时时钟芯片的成本,减少实时时钟芯片的功耗。
下面对本发明上述实施例中提供的实时时钟芯片的校准流程进行说明。参照图2,给出了本发明实施例中的一种实时时钟芯片的时钟校准方法。
步骤S201,获取所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率。
在本发明实施例中,可以在预设的校准周期内定时开启片内振荡器,通过时钟校准单元获取片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率Fi。
步骤S202,根据Fi计算当前校准周期内片内振荡器频率偏差Di。
在本发明实施例中,当获取到Fi后,可以通过公式Di=(Fi-F0)/F0计算得到当前校准周期对应的片内振荡器频率偏差Di,F0为在常温(25℃)对应的片内振荡器产生的第二振荡信号的振荡频率。
步骤S203,查表获取与Di对应当前校准周期的频率偏差PPMi。
在本发明实施例中,可以参照表1,在计算得到Di后,可以在表1中查找获取与Di对应的PPMi。当Di≤D-40时,令Di=D-40,则PPMi=PPM-40。当Di≥D85时,令Di=D85,则PPMi=PPM85。
且Di与表1中的所有Dx均不等时,可以从表1中获取与Di相邻的两个片内振荡器频率偏差Dx1与Dx2,再分别获取Dx1与Dx2对应的PPMx1与PPMx2,通过下述公式计算Di对应的PPMi:
PPMi=[(PPMx2-PPMx1)/(Dx2-Dx1)]×(Di-Dx1)+PPMx1。
步骤S204,结合所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,对所述时钟计数器的计数值进行校准。
在本发明实施例中,可以通过公式N=T×F-(PPMi+PPMi-1)对时钟计数器的计数值进行校准,其中,N为校准之后每个校准周期对应的所述时钟计数器的计数值,T为校准周期时长,F为晶振电路的理论振荡频率。其中,T可以为人为设定值。在本发明一实施例中,T=61s。
例如,PPMi-1=5,PPMi=7,T=61s。则校准之后,输出61s所需的时钟计数器的计数值为N=61×32768-(5+7)=1998836。
本发明实施例还提供了一种实时时钟芯片的时钟校准装置30,所述实时时钟芯片包括片内振荡器、晶振电路、时钟计数器,所述时钟校准装置30包括:振荡频率获取单元301、频率偏差获取单元302以及校准单元303,其中:
振荡频率获取单元301,用于获取所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率;
频率偏差获取单元302,用于根据所述当前校准周期内的振荡频率获取所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差;
校准单元303,用于结合所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,对所述时钟计数器的计数值进行校准。
在具体实施中,所述频率偏差获取单元302可以用于:获取所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率与预设频率值之间的频率偏差Di,在预设的片内振荡器频率偏差与晶振电路频率偏差的映射表中,获取所述晶振电路的频率偏差。
在具体实施中,所述校准单元303可以用于:采用公式N=T×F×(1-(PPMi-1+PPMi)/2000000)对所述时钟计数器的计数值进行校准;其中,所述N为校准之后的每个校准周期对应的所述时钟计数器的计数值,T为校准周期时长,F为所述晶振电路的理论振荡频率,PPMi-1为所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,PPMi为所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差。
在具体实施中,所述频率偏差获取单元302可以用于:当Di大于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最大值Dmax时,选取Dmax对应的晶振电路的频率偏差;当Di小于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最小值Dmin时,选取Dmin对应的晶振电路的频率偏差;当Dmin≤Di≤Dmax时,采用公式PPMi=[(PPMx2-PPMx1)/(Dx2-Dx1)]×(Di-Dx1)+PPMx1计算Di对应的晶振电路的频率偏差PPMi,其中:Dx2与Dx1分别为与Di相邻的两个片内振荡器频率偏差,PPMx2为Dx2对应的晶振电路的频率偏差,PPMx1为Dx1对应的晶振电路的频率偏差。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (6)
1.一种实时时钟芯片的时钟校准方法,其特征在于,所述实时时钟芯片包括片内振荡器、晶振电路、时钟计数器,所述时钟校准方法包括:
获取所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率;
在预设的片内振荡器频率偏差与晶振电路频率偏差的映射表中,根据Di获取所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差,所述Di为所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率与预设频率值之间的频率偏差;当Di大于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最大值Dmax时,选取Dmax对应的晶振电路的频率偏差作为PPMi;当Di小于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最小值Dmin时,选取Dmin对应的晶振电路的频率偏差作为PPMi;当Dmin<Di<Dmax时,若Dx2>Di>Dx1,采用公式PPMi=[(PPMx2-PPMx1)/(Dx2-Dx1)]×(Di-Dx1)+PPMx1计算Di对应的PPMi,其中:Dx2与Dx1分别为所述映射表中的两个相邻的片内振荡器频率偏差,PPMx2为Dx2对应的晶振电路的频率偏差,PPMx1为Dx1对应的晶振电路的频率偏差;所述PPMi为所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差;
结合所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,对所述时钟计数器的计数值进行校准。
2.如权利要求1所述的实时时钟芯片的时钟校准方法,其特征在于,所述对所述时钟计数器的计数值进行校准,包括:
采用公式N=T×F×(1-(PPMi+PPMi-1)/2000000)对所述时钟计数器的计数值进行校准;其中,所述N为校准之后的每个校准周期对应的所述时钟计数器的计数值,T为校准周期时长,F为所述晶振电路的理论振荡频率,PPMi-1为所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差。
3.一种实时时钟芯片的时钟校准装置,其特征在于,所述实时时钟芯片包括片内振荡器、晶振电路、时钟计数器,所述时钟校准装置包括:
振荡频率获取单元,用于获取所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率;频率偏差获取单元,用于在预设的片内振荡器频率偏差与晶振电路频率偏差的映射表中,根据Di获取所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差,所述Di为所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率与预设频率值之间的频率偏差;当Di大于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最大值Dmax时,选取Dmax对应的晶振电路的频率偏差作为PPMi;当Di小于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最小值Dmin时,选取Dmin对应的晶振电路的频率偏差作为PPMi;当Dmin<Di<Dmax时,若Dx2>Di>Dx1,采用公式PPMi=[(PPMx2-PPMx1)/(Dx2-Dx1)]×(Di-Dx1)+PPMx1计算Di对应的PPMi,其中:Dx2与Dx1分别为所述映射表中的两个相邻的片内振荡器频率偏差,PPMx2为Dx2对应的晶振电路的频率偏差,PPMx1为Dx1对应的晶振电路的频率偏差;所述PPMi为所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差;
校准单元,用于结合所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,对所述时钟计数器的计数值进行校准。
4.如权利要求3所述的实时时钟芯片的时钟校准装置,其特征在于,所述校准单元用于:采用公式N=T×F×(1-(PPMi-1+PPMi)/2000000)对所述时钟计数器的计数值进行校准;其中,所述N为校准之后的每个校准周期对应的所述时钟计数器的计数值,T为校准周期时长,F为所述晶振电路的理论振荡频率,PPMi-1为所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差。
5.一种实时时钟芯片,其特征在于,包括:晶振电路、片内振荡器、时钟计数器以及时钟校准单元,其中:
所述晶振电路,适于产生第一振荡信号;
所述片内振荡器,适于产生第二振荡信号;
所述时钟计数器,适于对所述晶振电路产生的第一振荡信号的振荡频率进行计数;
所述时钟校准单元,适于定时开启,在当前校准周期内获取所述片内振荡器产生的第二振荡信号的振荡频率,在预设的片内振荡器频率偏差与晶振电路频率偏差的映射表中,根据所述当前校准周期内的振荡频率获取所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差,并结合所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差,对所述时钟计数器的计数值进行校准;所述根据所述当前校准周期内的振荡频率获取所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差,包括:根据Di获取所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差,所述Di为所述片内振荡器在当前校准周期内的振荡频率与预设频率值之间的频率偏差;当Di大于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最大值Dmax时,选取Dmax对应的晶振电路的频率偏差作为PPMi;当Di小于所述映射表中的片内振荡器频率偏差的最小值Dmin时,选取Dmin对应的晶振电路的频率偏差作为PPMi;当Dmin<Di<Dmax时,若Dx2>Di>Dx1,采用公式PPMi=[(PPMx2-PPMx1)/(Dx2-Dx1)]×(Di-Dx1)+PPMx1计算Di对应的PPMi,其中:Dx2与Dx1分别为所述映射表中的两个相邻的片内振荡器频率偏差,PPMx2为Dx2对应的晶振电路的频率偏差,PPMx1为Dx1对应的晶振电路的频率偏差;所述PPMi为所述晶振电路在当前校准周期内的频率偏差。
6.如权利要求5所述的实时时钟芯片,其特征在于,所述时钟校准单元,适于采用公式N=T×F×(1-(PPMi-1+PPMi)/2000000)对所述时钟计数器的计数值进行校准;其中,所述N为校准之后的每个校准周期对应的所述时钟计数器的计数值,T为校准周期时长,F为所述晶振电路的理论振荡频率,PPMi-1为所述晶振电路在上一个校准周期内的频率偏差。
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CN201510653697.7A CN106569544B (zh) | 2015-10-10 | 2015-10-10 | 实时时钟芯片及其时钟校准方法、装置 |
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