CN110876178A - 32k时钟的校准方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种32K时钟的校准方法及装置。所述方法包括：通过下行接收进行频偏跟踪计算分频时钟对应的频偏参数；根据所述频偏参数以及不存在偏差的32K时钟计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟；根据校准后的分频时钟以及由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟计算32K时钟校准系数；利用所述32K时钟校准系数进行32K时钟的校准。本发明能够缩短校准时间，降低功耗。

Description

32K时钟的校准方法及装置
技术领域
本发明涉及时钟校准技术领域，尤其涉及一种32K时钟的校准方法及装置。
背景技术
目前，手机为了节省功耗，通常在正常工作时和休眠(deep sleep)时使用不同的时钟(clock)，正常工作时使用26MHz时钟，休眠时使用32KHz时钟(实际是指32768Hz的时钟，简称32KHz时钟)。26MHz时钟是由26M晶振产生，而32KHz时钟有两种产生方式：
(1)由32K晶振产生一个32KHz的时钟，通常称为非32Kless；
(2)为了节省成本，在休眠时，26M晶振工作在低功耗模式，仍然产生26MHz时钟，然后通过分频得到32KHz时钟，通常称为32Kless。
调制解调器(modem)在正常工作时，采用26MHz时钟与基站进行同步和定时；在休眠时，为了节省功耗而采用32KHz时钟与基站进行同步和定时。而通过32KHz时钟完成同步和定时的原理是：通过一个系数cal_step将32KHz时钟的计数器(counter)值换算成26MHz(或其它由校准26MHz分频或倍频产生的)定时用时钟的计数器值。
理论上，在26Mhz和32Khz都没有频率偏差时，这个系数是一个固定值：26000000/32768。但是，通常由晶振直接产生的频率都会与标称频率存在一定范围波动的偏差，在正常工作时使用的26Mhz需要消除这个偏差(或者说需要与基站保持相同的偏差)，而消除的方法是通过下行接收进行频偏跟踪得到的校准26M。在休眠时使用32K同样也是一定范围波动的偏差，也需要进行校准，而这里32K是用于替换校准26MHz时钟的，所以就要和校准26M对齐的。这个对齐过程就称为32K校准。根据前面描述的用32K完成定时的原理可知，32K校准通过调整校准系数cal_step就可完成。
目前的32K校准方案都是由硬件完成，为了提高校准的精度，需要在一段较长的校准时间内(cal_count个32KHz时钟信号周期)，统计频率较高的96MHz或104MHz时钟(这些时钟都是由tuned 26M倍频得到的)的周期个数counter。然后根据统计值计算32KHz时钟与定时时钟的比例系数cal_step。
所有通信制式(GSM/WCDMA/LTE等)校准32K的原理是一样，只是用于与网络定时的时钟是不一样的。以GSM为例，是使用由26MHz时钟经过24分频得到(26M/24＝13M/12≈1.083M)的时钟与网络进行定时，原理如下(这里采用96MHz时钟校准32KHz时钟)：
Figure BDA0001785097670000021
其中，
cal_count＝＞32k cycle
Figure BDA0001785097670000022
Figure BDA0001785097670000023
整个校准过程是由硬件自动完成，软件只需要配置cal_count和factor_new，然后启动校准即可。这个校准时间通常比较长，一般配置为210个32KHz时钟周期，约为31.25ms。
32KHz时钟是在休眠时使用的，所以在休眠之前需要进行校准。如果按一般配置且每次休眠都需要校准，那么每次都会少休眠31.25ms，存在较大功耗。
发明内容
本发明提供的32K时钟的校准方法及装置，能够缩短校准时间，降低功耗。
第一方面，本发明提供一种32K时钟的校准方法，包括：
通过下行接收进行频偏跟踪计算分频时钟对应的频偏参数；
根据所述频偏参数以及不存在偏差的32K时钟计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟；
根据校准后的分频时钟以及由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟计算32K时钟校准系数；
利用所述32K时钟校准系数进行32K时钟的校准。
可选地，所述通过下行接收进行频偏跟踪计算分频时钟对应的频偏参数包括：利用下述公式计算分频时钟对应的频偏参数：
Figure BDA0001785097670000031
其中，ReferenceScale表示频偏参数，f1表示校准后的分频时钟，fXO表示未校准的分频时钟。
可选地，所述根据所述频偏参数以及不存在偏差的32K时钟计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟包括：利用下述公式计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟：
Figure BDA0001785097670000032
其中，factual,32K表示由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟，f32K表示不存在偏差的32K时钟，ReferenceScale表示频偏参数。
可选地，所述根据校准后的分频时钟以及由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟计算32K时钟校准系数包括：利用下述公式计算32K时钟校准系数：
Figure BDA0001785097670000041
其中，cal_step表示32K时钟校准系数，f1表示校准后的分频时钟，factual,32K表示由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟。
第二方面，本发明提供一种32K时钟的校准装置，包括：
第一计算单元，用于通过下行接收进行频偏跟踪计算分频时钟对应的频偏参数；
第二计算单元，用于根据所述频偏参数以及不存在偏差的32K时钟计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟；
第三计算单元，用于根据校准后的分频时钟以及由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟计算32K时钟校准系数；
校准单元，用于利用所述32K时钟校准系数进行32K时钟的校准。
可选地，所述第一计算单元，用于利用下述公式计算分频时钟对应的频偏参数：
Figure BDA0001785097670000042
其中，ReferenceScale表示频偏参数，f1表示校准后的分频时钟，fXO表示未校准的分频时钟。
可选地，所述第二计算单元，用于利用下述公式计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟：
Figure BDA0001785097670000043
其中，factual,32K表示由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟，f32K表示不存在偏差的32K时钟，ReferenceScale表示频偏参数。
可选地，所述第三计算单元，用于利用下述公式计算32K时钟校准系数：
Figure BDA0001785097670000051
其中，cal_step表示32K时钟校准系数，f1表示校准后的分频时钟，factual,32K表示由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟。
本发明实施例提供的32K时钟的校准方法及装置，通过下行接收进行频偏跟踪计算分频时钟对应的频偏参数，根据所述频偏参数以及不存在偏差的32K时钟计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟，根据校准后的分频时钟以及由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟计算32K时钟校准系数，利用所述32K时钟校准系数进行32K时钟的校准，从而只需要通过软件的方法即可实现32K时钟的校准，能够缩短校准时间，降低功耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的32K时钟的校准方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的32K时钟的校准装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种32K时钟的校准方法，如图1所示，所述方法包括：
S11、通过下行接收进行频偏跟踪计算分频时钟对应的频偏参数。
S12、根据所述频偏参数以及不存在偏差的32K时钟计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟。
S13、根据校准后的分频时钟以及由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟计算32K时钟校准系数。
S14、利用所述32K时钟校准系数进行32K时钟的校准。
本发明实施例提供的32K时钟的校准方法，通过下行接收进行频偏跟踪计算分频时钟对应的频偏参数，根据所述频偏参数以及不存在偏差的32K时钟计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟，根据校准后的分频时钟以及由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟计算32K时钟校准系数，利用所述32K时钟校准系数进行32K时钟的校准，从而只需要通过软件的方法即可实现32K时钟的校准，能够缩短校准时间，降低功耗。
下面以分频时钟为26M时钟为例，对本发明32K时钟的校准方法进行详细说明。
32Kless时，32K时钟是由未校准26M分频而得，那么它们之间的差异是由未校准的26M和校准后的26M(这里的校准后的26M，可以理解为不存在偏差的26M)之间差异造成的。而校准26M的基本原理为：通过下行接收计算出频偏，然后通过调节PLL将频偏纠正，使得未校准的26M在经过PLL(Phase Locking Loop，锁相环)后变为校准后的26M。使用公式表示为：
f26M＝ReferenceScale*fXO (1)
其中，f26M表示校准后的26M，fXO表示未校准的26M，ReferenceScale表示由下行接收计算出频偏得到的一个参数(例如，频偏＝1M，那么fXO＝26-1＝25M，那么
Figure BDA0001785097670000061
)。
32K是来自fXO(未校准的26M)的分频，那么就有：
Figure BDA0001785097670000062
其中factual，32k表示由未校准的26M分频而得的32K，即要校准的32K，f32k表示不存在偏差的32K，即32768Hz。那么未校准的26M分频而得的32K可以通过如下公式表示：
Figure BDA0001785097670000071
然后就可得通过如下公式得到32K时钟校准系数cal_step(假设需要32K时钟转成26M时钟)：
Figure BDA0001785097670000072
综上，可以采用软件的方式，只要将公式(4)中的分母f26M修改成其它任意的时钟，就可实现32K转换成任意时钟的校准系数，且时间可以忽略。这样对于32Kless方案来说，每次32K校准都能够节省约31.25ms的时间，从而能够达到降低功耗的效果。
本发明实施例还提供一种32K时钟的校准装置，如图2所示，所述装置包括：
第一计算单元11，用于通过下行接收进行频偏跟踪计算分频时钟对应的频偏参数；
第二计算单元12，用于根据所述频偏参数以及不存在偏差的32K时钟计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟；
第三计算单元13，用于根据校准后的分频时钟以及由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟计算32K时钟校准系数；
校准单元14，用于利用所述32K时钟校准系数进行32K时钟的校准。
本发明实施例提供的32K时钟的校准装置，通过下行接收进行频偏跟踪计算分频时钟对应的频偏参数，根据所述频偏参数以及不存在偏差的32K时钟计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟，根据校准后的分频时钟以及由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟计算32K时钟校准系数，利用所述32K时钟校准系数进行32K时钟的校准，从而只需要通过软件的方法即可实现32K时钟的校准，能够缩短校准时间，降低功耗。
可选地，所述第一计算单元11，用于利用下述公式计算分频时钟对应的频偏参数：
Figure BDA0001785097670000083
其中，ReferenceScale表示频偏参数，f1表示校准后的分频时钟，fXO表示未校准的分频时钟。
可选地，所述第二计算单元12，用于利用下述公式计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟：
Figure BDA0001785097670000081
其中，factual,32K表示由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟，f32K表示不存在偏差的32K时钟，ReferenceScale表示频偏参数。
可选地，所述第三计算单元13，用于利用下述公式计算32K时钟校准系数：
Figure BDA0001785097670000082
其中，cal_step表示32K时钟校准系数，f1表示校准后的分频时钟，factual,32K表示由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟。
本实施例的装置，可以用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种32K时钟的校准方法，其特征在于，包括：
通过下行接收进行频偏跟踪计算分频时钟对应的频偏参数；
根据所述频偏参数以及不存在偏差的32K时钟计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟；
根据校准后的分频时钟以及由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟计算32K时钟校准系数；
利用所述32K时钟校准系数进行32K时钟的校准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过下行接收进行频偏跟踪计算分频时钟对应的频偏参数包括：利用下述公式计算分频时钟对应的频偏参数：
Figure FDA0001785097660000011
其中，ReferenceScale表示频偏参数，f1表示校准后的分频时钟，fXO表示未校准的分频时钟。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述频偏参数以及不存在偏差的32K时钟计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟包括：利用下述公式计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟：
Figure FDA0001785097660000012
其中，factual,32K表示由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟，f32K表示不存在偏差的32K时钟，ReferenceScale表示频偏参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据校准后的分频时钟以及由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟计算32K时钟校准系数包括：利用下述公式计算32K时钟校准系数：
Figure FDA0001785097660000021
其中，cal_step表示32K时钟校准系数，f1表示校准后的分频时钟，factual,32K表示由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟。
5.一种32K时钟的校准装置，其特征在于，包括：
第一计算单元，用于通过下行接收进行频偏跟踪计算分频时钟对应的频偏参数；
第二计算单元，用于根据所述频偏参数以及不存在偏差的32K时钟计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟；
第三计算单元，用于根据校准后的分频时钟以及由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟计算32K时钟校准系数；
校准单元，用于利用所述32K时钟校准系数进行32K时钟的校准。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元，用于利用下述公式计算分频时钟对应的频偏参数：
Figure FDA0001785097660000022
其中，ReferenceScale表示频偏参数，f1表示校准后的分频时钟，fXO表示未校准的分频时钟。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述第二计算单元，用于利用下述公式计算由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟：
Figure FDA0001785097660000023
其中，factual,32K表示由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟，f32K表示不存在偏差的32K时钟，ReferenceScale表示频偏参数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第三计算单元，用于利用下述公式计算32K时钟校准系数：
Figure FDA0001785097660000031
其中，cal_step表示32K时钟校准系数，f1表示校准后的分频时钟，factual,32K表示由未校准的分频时钟进行分频而得到的32K时钟。
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