CN1128873A - 电子表的时间校正 - Google Patents

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Abstract

一块电子表包括一个常规的振荡器和一个更加准确的振荡器。常规振荡器产生供电子表工作的第一频率，更加准确的振荡器产生被用作参考频率的第二频率。频率测量电路参照第二频率测量出第一频率，并由微处理器计算出第一频率与设计频率的偏差。根据这个偏差值，进行电子表的时间校正。即使，常规的振荡器的实际振荡频率并不稳定精确，也能实现准确的时间校正。

Description

电子表的时间校正
本发明涉及电子表，更具体地说是涉及与实现高准确度有关的电子表的时间校正。
近来，具有各种功能的移动式无线电话已经非常普及，而带有时钟功能的电话更是被广泛使用。其中时钟的准确性在移动式电话的实际使用中是一个重要的性能因素。因为一只准确的电子表要求有精确的振荡频率，通常要使用制造误差近似为±5ppm(百万分之5)的高精确度石英振荡器。或者使用精确度近似为±20-50ppm的普通石英振荡器，而采用微调电容器或者类似的器件对振荡频率进行微调。
但是，因为即使使用高精确度的石英振荡器，振荡电路的负载电容仍存在差别，所以实际上不可能得到与石英振荡器相同的高精确度。因此存在这样一个问题，不论使用多么昂贵的器件，也不可能得到高准确度的钟表。
进一步，在使用具有一般精确度的石英振荡器时，石英振荡器本身并不贵，但是需要频率调节装置诸如微调电容器，这引起了部件成本增加和使频率调节变得有些麻烦的缺陷。特别是，元件数量的增加导致对移动式电话装置小型化的妨碍。
所以，本发明的一个目的是提供一种由简单的构造实现高精确度的电子表。
本发明的另一个目的是提供一种用于自动调整电子表的时间的时间校正方法。
根据本发明的一个方面，一块电子表包括两个振荡器：一个第一振荡器，它产生使电子表工作的第一频率，和第二振荡器，它产生作为参考频率的第二频率。所以，第二振荡器在频率上比第一振荡器更为准确。对照第二频率，可计算出第一频率与预定频率的偏差。预定频率是，例如一个能使电子表准确工作的设计频率。电子表的时间是在计算出的偏差的基础上进行校正的。所以，即使第一振荡器的实际振荡频率变化了，通过在偏差的基础上对电子表的时间的校正，仍能够实现电子表的准确工作。
更具体地说，这个偏差值是通过下述步骤得到的：用第二频率作为参考频率测量第一频率；用第一频率和预定的频率计算偏差。时间校正是以出现预定的时间偏移的校正时间间隔进行的。电子表的时间是利用每次经过校正时间间隔的预定时间偏移加以校正的。
根据本发明的另一方面，电子表还包括一个存储偏差数据或者校正时间间隔数据的存储器。优选的是，该存储器为非易失性存储器。特别是当电子表用在移动式电话上时，为了省电它的电源有时是关断的。但是，当电源接通时，根据本发明的电子表可以利用存储在存储器的偏差数据重新开始进行准确的时间校正。
据信是本发明的特征的新颖特点在权利要求书中提出。但是，本发明本身及本发明的其他特点和优点通过以下详细的描述，并参照附图，可以得到最好的理解。
图1为表示本发明的电子表的实施例的示意方框图；
图2为表示实施例中微处理器的详细电路结构的方框图；
图3为表示本发明的时间校正方法的一个实施例的流程图；
图4为表示采用了本发明的电子表的移动式电话的示意性框图。
如图1所示，一个温度补偿石英振荡器(TCXO)1输出一个频率为FO的振荡信号到分频器2，在该处振荡信号被分频以得到测量参考频率FOD，并输入到频率测量电路3。
一个供电子表工作的石英振荡器(XO)4设计成输出频率为FD的振荡信号。但是，实际上它的输出频率有时会由于各种扰动或者制造误差偏离设计频率FD。在下文中，石英振荡器4的实际输出频率标作FX。实际频率FX被分频器5分频以得到一个时钟参考频率FXD，并将其输入到频率测量电路3和微处理器6中。
接收到测量参考频率FOD和时钟参考频率FXD，频率测量电路3就利用测量参考频率FOD测量时钟参考频率FXD，并输出实际频率FX的频率测量值(FX)到微处理器6中。众所周知，频率测量电路3通常由频率计数器构成。微处理器6，如下所述，计算实际的时钟参考频率FXD与设计值FD的偏差D，然后计算在其时间段内时钟增多出或减少了一个单位时间，例如一秒时的校正时间间隔1/D。如果偏差D是正值，时钟增多出时间，如果是负值，则时钟减少了时间。校正时间间隔1/D存储在非易失性RAM(随机存取寄存器)7中。
微处理器6基于实际的时钟参考频率FXD以及存储在非易失性RAM7中的时间校正间隔1/D进行正常的时钟控制。一个时间显示电路8在微处理器的控制下显示小时、分钟和秒。
参照图2，微处理器6由控制器601、储存时钟工作程序和时间校正程序的ROM(只读存储器)602、运算逻辑单元(ALU)603、储存设计值FD的RAM604、校正定时器605，和其他必需的元件(未画出)构成。将设计值FD预先存储在RAM604中。校正定时器6用于测量校正时间间隔1/D。校正时间间隔1/D的计算和时间校正程序将详细进行描述。
校正时间间隔1/D的计算
假定TCXO1的输出频率是FO是14.4MHz，分频器2使频率FO三分频，石英振荡器4的设计频率FD为32.768KHz，分频器5将实际的频率FX十六分频。所以，由分频器2得到4.8MHz的测量参考频率FOD，如果实际的频率FX等于32.768KHz，由分频器5得到2048Hz的时钟参考频率FXD。2048Hz的时钟参考频率FXD使得时钟准确地工作。
频率测量电路3测量该利用测量参考频率FOD＝4.8MHz测量石英振荡器4产生的实际的时钟参考频率FXD。这里，假设频率测量值(FX)等于32.76833KHz。
接着微处理器6利用设计频率FD＝32.768KHz并根据下列公式计算频率偏差D；
D＝FX/FD－1
这里，由于(Fx)＝32.76833KGz，FD＝32.768KHz，偏差D近似等于一个正值1×10-5。这意味着时钟每1/D＝1×105秒＝1667分钟增多出一秒。所以，将时钟设置成晚一秒钟的时间校正可以每隔1667分钟进行一次。微处理器6将校正时间间隔1/D(这里为1667分钟)写入非易失性RAM7中。如果处理的校正时间间隔太长，可以每隔数小时或者数天计算一次。然后微处理器6按照存储在非易失性RAM7中的校正时间间隔1/D进行时钟的时间校正，如下文所述。
时间校正
假定校正时间间隔1667分钟存储在非易失性RAM7中。此外，假定由校正定时器605测量，每隔1667分钟将时钟设置晚一秒钟或者早一秒钟。进一步，每一分钟里的30秒时间点被确定作为时间校正定时点，以不改变指示分钟的数字。时间可以在30秒时间段之前的时间点，或者是每隔一分钟的一秒时间段以后的时间点子在校正。在下文中，Tsec表示指示秒的数字。
如图3所示，首先要判断Tsec是否等于31，换句话说，Tsec之前一秒的时间点是否是30秒时间点(S11)。如果Tsec－1＝30，判断当前的时间点是否是进行校正的时间(S12)。换句话说，判断校正定时器605是否达到存储在非易失性RAM7中的校正时间间隔(1667分钟)的设定值。
当校正定时器605达到1667分钟时(在步骤S12的判断为“是”)，判断偏差D是正值或是负值，即时钟增多出时间或者减少了时间(S13)。如果偏差D为正值，则用30秒的时值代替Tsec以使时钟延迟(S14)。另一方面，如果偏差D为负值，则用32秒的时值代替Tsec以使时钟提前(S15)。依照这种方法对时间进行了校正，并且在重新设置校正定时器605后控制程序进行下一步(S16)。
当Tsec在步骤S11不等于31时，在控制程序进入下一步之前Tsec相对于正常的时钟工作增加一秒(S17)。在步骤S12判断出时钟的时间不是校正的时间时，进行同样的操作。
参照图4，该图表示了使用本发明的电子钟的移动式电话机，移动式电话机一般都有一个用于产生给发射器/接收器102使用的振荡频率的频率合成器101。TCXO1产生一个参考频率，并输入频率合成器101。在图4所示的移动式电话中，该参考频率用作本发明的电子表所需的频率FO。
微处理器6接收来自石英振荡器(XO)4的实际振荡频率Fx，以输出用于时钟控制的时钟参考频率FXD。时钟参考频率FXD还输出到频率测量电路3，在频率测量电路中利用测量参考频率FOD得到实际振荡频率FX的测量值(FX)。接收到测量值(FX)后，微处理器6如上所述计算校正时间间隔1/D，然后将其存入非易失性RAM7中。如图3所示，在校正时刻校正时间间隔1/D从非易失性RAM7中读出，以进行时钟显示电路8的时间校正(图3中步骤S12-S15)。
因为移动式电话的TCXO1通常只在电源开通时工作，所以当电源开通时才计算校正时间间隔1/D，并将其存储在非易失性RAM7中。由此操作，借助微处理器6并根据存储在非易失性RAM7中的校正时间间隔1/D，当电源关断时也能进行时间校正。
如上所述，本发明的电子表包括两个振荡器：一个产生供电子表工作的第一频率，另一个产生比第一频率更加准确的第二频率。所以，通过简单的结构不需要借助任何特殊的装置就能得到高准确度的电子表。例如，当TCXO装入一个无线电装置中用作参考频率发生源时，可以达到月偏差近似为±3秒的高精确度。
虽然参照图示的实施例已经描述了本发明，但是这些描述并不是对本发明的限制。对于本领域技术人员参照本说明书，对那些图示的实施例以及本发明其他的实施例可以做出各种改进是显而易见的。所以，考虑在权利要求书中要覆盖属于本发明范围的各种改进或者实施例。

Claims (19)

1.一种电子表，其特征在于：它包括
用于产生第一频率的第一振荡信号的第一装置，电子表在第一振荡信号的基础上工作；
用于产生第二频率的第二振荡信号的第二装置，第二装置在频率方面比第一装置更加准确；
采用第二频率作为参考频率检测第一频率与预定频率的偏差的检测装置；
用于在偏差基础上校正电子表时间的校正装置。
2.如权利要求1所述的电子表，其特征在于：检测装置包括：
利用第二频率作为参考频率测量第一频率的频率测量装置；
利用第一频率和预定频率计算偏差的偏差计算装置。
3.如权利要求1或2所述的电子表，其特征在于：校正装置包括：
用于根据偏差计算校正时间间隔的时间间隔计算装置，在该校正时间间隔里产生预定的时间偏移；
利用每次经过校正时间间隔的预定时间偏移来校正电子表的时间的时间校正装置。
4.如权利要求1或2所述的电子表，其特征在于：检测装置从第一频率与预定频率的比值中减去1而测得偏差。
5.如权利要求3或4所述的电子表，其特征在于：校正时间间隔是该偏差的倒数。
6.如权利要求1到5中任意一个所述的电子表，其特征在于：预定频率是一个使电子表准确工作的设计频率。
7.一种与移动式电子设备结合的电子表，其特征在于：它包括
用于产生第一频率的第一振荡信号的第一装置，电子表在第一振荡信号的基础上工作；
用于产生第二频率的第二振荡信号的第二装置，第二装置在频率方面比第一装置更加准确；
采用第二频率作为参考频率检测第一频率与预定频率的偏差的检测装置；
用于储存偏差值的存储装置；
用于至少显示小时、分钟和秒的显示装置；
用于在偏差基础上校正电子表时间的校正装置。
8.如权利要求7所述的电子表，其特征在于：存储装置由一个非易失性存储器构成。
9.如权利要求7或8所述的电子表，其特征在于：移动式电子设备是无线电通讯设备。
10.如权利要求7所述的电子表，其特征在于：检测装置包括：
利用第二频率作为参考频率测量第一频率的频率测量装置；
利用第一频率和预定频率计算偏差的偏差计算装置。
11.如权利要求7或10所述的电子表，其特征在于：校正装置包括：
用于根据偏差计算校正时间间隔的时间间隔计算装置，在该校正时间间隔里产生预定的时间偏移；
利用每次经过校正时间间隔的预定时间偏移来校正电子表的时间的时间校正装置。
12.如权利要求7或10所述的电子表，其特征在于：检测装置从第一频率与预定频率的比值中减去1而测得偏差。
13.如权利要求7或10所述的电子表，其特征在于：校正时间间隔是偏差的倒数。
14.一种校正电子表时间的方法，其特征在于它包含以下步骤：
a)产生第一频率的第一振荡信号，电子表在第一振荡信号的基础上工作；
b)产生第二频率的第二振荡信号，第二装置在频率方面比第一装置更加准确；
c)采用第二频率作为参考频率检测第一频率与预定频率的偏差；
d)在偏差基础上校正电子表时间。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：步骤(c)包括：
利用第二频率作为参考频率测量第一频率；
利用第一频率和预定频率计算偏差。
16.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于：步骤(d)包括：
根据偏差计算校正时间间隔，在该校正时间间隔里产生预定的时间偏移；
利用每次经过校正时间间隔的预定时间偏移来校正电子表的时间。
17，如权利要求14或15所述的方法，其特征在于：偏差是通过从第一频率与预定频率的比值中减去1而测得的。
18.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于：校正时间间隔是偏差的倒数。
19.如权利要求14到18中任意一个所述的方法，其特征在于：预定频率是一个使电子表准确工作的设计频率。
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