TWI459181B - 用於檢測一ｒｔｃ振盪器的方法與電腦系統 - Google Patents

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用於檢測一RTC振盪器的方法與電腦系統
本發明與電路板的檢測技術有關，尤指用於檢測一RTC振盪器的方法與電腦系統。
許多電子產品，諸如個人電腦、筆記型電腦、手機、個人數位助理…等等，其電路板上都配置有一即時時鐘電路(Real Time Clock，以下簡稱RTC)。一般而言，該RTC是使用振盪頻率為32768Hz的石英振盪器(以下稱RTC振盪器)，也就是它能每秒產生32768次的振盪。這種RTC振盪器容易受到溫度影響及/或，受到該RTC振盪器的一些製程因素的影響，使得其所產生振盪頻率有一些誤差，一般而言，大約+20ppm(快)或-20ppm(慢)的誤差是可被容許。
由於該誤差的存在，使得具有RTC的電子產品在被消費者使用一段時間之後，就會發生時間不準確的情形，這通常需要消費者自己去校正。諸如電腦主機板上的RTC，可以連線到網路上的一台伺服器進行時間更新，例如利用Windows XP內建的網際網路時間同步機制，從time.windows.com伺服器中取得一標準時間，並將該待測主機板上的RTC時間更新為該標準時間。另外，還有一些方式是可以校正RTC時間，例如台灣M323062「校正裝置及使用其之時鐘裝置」、台灣200839483「即時時脈校正方法以及裝置」、台灣I317857「更新基板管理控制器之計時時間之方法」、台灣200742976「電子裝置及其調整即時時間的方法」、以及美國6,304,517B1等專利案中所提到的技術。
從上述的說明可知，一電路板上的RTC振盪器，其實際振盪頻率原本就會偏離其額定振盪頻率而不大準確，只要所造成的時間誤差仍在可容許的標準內，該RTC振盪器仍可視為良品。然而，一旦該RTC振盪器既存之不準確問題所造成的時間誤差超出可容許的標準，該RTC振盪器即屬不良品而應在產品出廠之前予以檢出。
上述各專利案中提及技術，不是被設計用來在產品出廠之前檢測一RTC振盪器是否為良品，實際上也無法用於檢測一電路板(例如電腦主機板)上的RTC振盪器。
本發明提供一種用於檢測一RTC振盪器的方法，其包括執行一第一檢測程序，該第一檢測程序包括在以一CPU內頻振盪器為計時基礎的一取樣時間內，取得該CPU內頻振盪器在該取樣時間內的實際振盪次數n。在以該RTC振盪器為計時基礎的該取樣時間內，取得該CPU內頻振盪器在該取樣時間內的實際振盪次數m。將該n與該m相減，以得到一第一差值。判斷該第一差值是否超出一標準範圍。根據判斷結果產生一第一訊息。
較佳地，該第一檢測程序還包括將該第一差值代入一公式進行運算，以運算得到一數值，並使該第一訊息包含該數值。其中，該數值代表該RTC振盪器的實際振盪頻率。
較佳地，本發明方法還包括執行一第二檢測程序，該第二檢測程序包括在以該RTC振盪器為計時基礎的一取樣時間內，第一次取得該CPU內頻振盪器的實際振盪次數。在以該RTC振盪器為計時基礎的該取樣時間內，第二次取得該CPU內頻振盪器的實際振盪次數。將第一次取得的振盪次數與第二次取得的振盪次數相減，以得到一第二差值。當該第二差值不為0，即判斷該RTC振盪器的實際振盪頻率發生浮動。根據判斷結果產生一第二訊息。
本發明還提供一種電腦系統，其具有一中央處理器及一測試程式，該測試程式能使該中央處理器執行上述的一第一檢測程序，用以檢測該RTC振盪器的實際振盪頻率是否偏移超出一標準範圍。其中，該測試程式能還使該中央處理器執行一第二檢測程序，用以檢測該RTC振盪器的實際振盪頻率是否發生浮動。
至於本發明之其它技術特徵及其功能，將揭露於隨後的說明。
第一圖顯示本發明之電腦系統的一個較佳例子，該電腦系統實質上是一個人電腦或筆記型電腦，其主要包括一中央處理器1(CPU)、一主機板2、一顯示器3、一鍵盤4、一滑鼠5、一硬碟6、以及一測試程式7。該主機板2上搭載有該中央處理器1及一隨機存取記憶器20，且至少含有一CPU內頻振盪器10、一即時時鐘電路21(Real Time Clock，以下簡稱RTC)、、以及一RTC振盪器22。該CPU內頻振盪器10是用來產生該中央處理器1所需要的工作時脈。愈高等級的中央處理器1所搭配的CPU內頻振盪器10的額定振盪頻率愈高。該RTC 21一般是被整合到南橋晶片中。該RTC振盪器22是用於產生該RTC 21所需要的工作時脈，其額定振盪頻率通常是32768HZ。
該RTC振盪器22是被檢測的對象，根據研究，它有可能發生以下兩種情形，造成依據該RTC振盪器22所運算得到RTC時間存在著不準確的問題。
第一種情形是該RTC振盪器22的實際振盪頻率發生了偏移。這是指該RTC振盪器22於運作時所產生的實際振盪頻率可能是固定地大於或小於其額定振盪頻率，例如額定振盪頻率為32768HZ的RTC振盪器22，理論上應該是每秒振盪32768次，但實際上的每秒振盪次數卻可能是多於或少於此數一個固定值，累計的結果可能使得RTC時間一天大約快或慢個數秒，例如每秒振盪次數快或慢0.65536次，累計下來是一天快或慢1.728秒。
第二種情形是該RTC振盪器22的實際振盪頻率發生了浮動。這是指該RTC振盪器22於運作時所產生的實際振盪頻率可能忽大於或忽小於其額定振盪頻率，以前段中的例子為例，該RTC振盪器22於實際運作時，在這一秒可能是多振盪了0.5次，但在下一秒卻可能是少了0.6次，再一次可能再少了0.4次……諸如此類的。
如第一至三圖所示，該測試程式7己被從該硬碟6被載入該隨機存取記憶器20供該中央處理器1執行。該測試程式7能使該中央處理器1執行執行如第二圖所示的第一檢測程序，用以檢測該RTC振盪器22的實際振盪頻率是否偏移超出一標準範圍。較佳地，該測試程式7還能使該中央處理器1執行如第二圖所示的第二檢測程序，用以檢測該RTC振盪器22的實際振盪頻率是否發生浮動。
如第二圖所示，該第一檢測程序包括：如步驟80，在以該CPU內頻振盪器10為計時基礎的一取樣時間內，例如1秒，取得該CPU內頻振盪器10在該取樣時間內的實際振盪次數n。假定該CPU內頻振盪器10的額定振盪頻率為2.6G HZ，那麼，在那1秒內，該CPU內頻振盪器10的實際振盪次數就是振盪26億次(如果沒有誤差的話)，在此，將萬位數以下的振盪次數不列入考慮，則可視為該CPU內頻振盪器10在那1秒內振盪了26萬次。請注意在此或隨後提及該CPU內頻振盪器10的振盪次數，都是將萬位數以下省略。
簡言之，在步驟80中所謂的1秒，就是該CPU內頻振盪器10振盪了26萬次，對隨後的該RTC振盪器22，這個由該CPU內頻振盪器10所計時的1秒，將是標準時間。
如步驟81，在以該RTC振盪器22為計時基礎的該取樣時間內(即1秒)，取得該CPU內頻振盪器10在該取樣時間內的實際振盪次數m。如果該RTC振盪器22的振盪頻率沒有上述的偏移或浮動現象發生，也就是很準確的話，則在那1秒內，該CPU內頻振盪器10的實際振盪次數m，應該是等於步驟80中所取得的實際振盪次數n，即26萬次。然而，如果該RTC振盪器22是不準確的，則該RTC振盪器22所計時得到的1秒，當然不準確，以致於會多於或少於以該CPU內頻振盪器10所計時到1秒，換句話說，在該RTC振盪器22所計時的1秒內，該CPU內頻振盪器10的實際振盪次數m應該會多於或少於該CPU內頻振盪器10在步驟80中所取得的實際振盪次數n。
假設該RTC振盪器22的額定振盪頻率是32768HZ，但由於頻率偏移的緣故，其實際運作時所表現出來的實際振盪頻率可能是32766.461538HZ、32782.615385HZ…，不同實際振盪頻率的RTC振盪器22所計時出來的1秒，其真正的時間長度都不同，所以該CPU內頻振盪器10在不同實際振盪頻率的RTC振盪器22所計時出來的1秒內的實際振盪次數m也會各不相同，這些實際振盪次數m與在步驟80中該CPU內頻振盪器10的實際振盪次數n相減所得差值當然也各不相同，這些差值都是以n=26萬次跟m相減的結果，所以稱為理想差值，然而，實際上若將誤差納入，n可能多於或少於26萬次，例如多3次，將納入誤差的n跟m相減的結果，就稱為實際差值。在下表當中，顯示該RTC振盪器22在不同的實際振盪頻率時，它對應的理想差值與實際差值。
在上表當中，當該RTC振盪器22的實際振盪頻率32768.461538HZ時，其對應的實際差值為3，理想差值為0。此時，可謂該RTC振盪器22是準確的，因為在以該RTC振盪器22所計時的1秒內，該CPU內頻振盪器10的實際振盪次數m等於26萬次，也就是此時該RTC振盪器22所計時的1秒，相當於是該CPU內頻振盪器10所計時的1秒，兩者時間長度相同而無分別，也因此使得理想差值為0。
根據上表可推導出一線性公式：y=2/(13x+32768)。其中，y:RTC振盪器22的實際振盪頻率(HZ)，x：實際差值。所以，一旦得到該實際差值x，就可以依此公式推算出該RTC振盪器22的實際振盪頻率。
如果該RTC振盪器22來計時一天會比真實的一天多或少3秒是可被接受的偏差，依此標準，當該RTC振盪器22的額定振盪頻率是32768HZ時，就表示該RTC振盪器22的實際振盪頻率在32766.862HZ以下或32769.138HZ以上時，都應視為不良品，所以，在上表中凡實際差值等於或小於-10的，以及等於或大於-16的，都是超出標準範圍的不良品。所以，只要能得該實際差值x，就能根據前述的作為標準來判斷出該RTC振盪器22是良品或不良品。
如步驟82，將該n與該m相減，以得到一第一差值，也就是上述的實際差值x。
如步驟83，判斷該第一差值是否超出上述的標準範圍，即。一旦超出範圍就表示該RTC振盪器22的實際振盪頻率已經偏移到超出可容許的範圍。由於步驟80跟81可以同時進行，所以只需花費1秒就可以檢查出該RTC振盪器22的實際振盪頻率是否偏移到超出可容許的範圍，檢查速度相當快速。
如步驟84，根據判斷結果產生一第一訊息，該第一訊息可為聲音或是顯示在該顯示器3上的文字或圖樣，用以指出該RTC振盪器22的實際振盪頻率是否發生偏移。
更進一步地，如步驟85，將該第一差值代入一公式進行運算，以運算得到一數值，該數值代表該RTC振盪器22的實際振盪頻率，其中該公式即上述的線性公式。
如步驟86，使該第一訊息包含該數值。如此，不但可以通知代表該RTC振盪器22是否通檢測的訊息，還可以通知該RTC振盪器22的實際振盪頻率。
如第三圖所示，該第二檢測程序包括：如步驟90，在以該RTC振盪器22為計時基礎的一取樣時間內，例如1秒，第一次取得該CPU內頻振盪器10的實際振盪次數。
如步驟91，在以該RTC振盪器22為計時基礎的該取樣時間內(即1秒)，第二次取得該CPU內頻振盪器10的實際振盪次數。
如步驟92，將第一次取得的振盪次數與第二次取得的振盪次數相減，以得到一第二差值。
如步驟93，當該第二差值不為0，即判斷該RTC振盪器22的實際振盪頻率發生浮動。因為，如果該RTC振盪器22的實際振盪頻率是穩定的，那麼它每一次所計時的1秒，其真正的時間長度應該相同，也就是第一次取得的振盪次數與第二次取得的振盪次數應當相同，所得到第二差值就應為0，不為0就表示該RTC振盪器22的實際振盪頻率是忽快忽慢的。此一過程只需花費2秒，檢查速度相當快速。
如步驟94，根據判斷結果產生一第二訊息，該第二訊息可為聲音或是顯示在該顯示器3上的文字或圖樣，用以指出該RTC振盪器22的實際振盪頻率是否發生浮動。
從上述說明可知，本發明之上述方法與電腦系統，係能用於檢測出一電路板或主機板上的一RTC振盪器，而且能在1秒內檢查出那些實際振盪頻率已偏移超出容許範圍的RTC振盪器，以及能在2秒內檢查出那些實際振盪頻率己發生浮動的RTC振盪器。這不但未見於先前技術而具新穎性，且確實深具產業上之利用性與進步性，爰依法提出申請。
1．．．中央處理器
10．．．CPU內頻振盪器
2．．．主機板
20．．．隨機存取記憶器
21．．．即時時鐘電路
22．．．RTC振盪器
3．．．顯示器
4．．．鍵盤
5．．．滑鼠
6．．．硬碟
7．．．測試程式
第一圖之方塊圖顯示本發明電腦系統的一個較佳例子。
第二圖之流程圖顯示本發明方法中的第一檢測程序。
第三圖之流程圖顯示本發明方法中的第二檢測程序。

Claims (8)

  1. 一種用於檢測一RTC振盪器的方法，包括執行一第一檢測程序，該第一檢測程序包括下列步驟：在以一CPU內頻振盪器為計時基礎的一取樣時間內，取得該CPU內頻振盪器在該取樣時間內的實際振盪次數n；在以該RTC振盪器為計時基礎的該取樣時間內，取得該CPU內頻振盪器在該取樣時間內的實際振盪次數m；將該n與該m相減，以得到一第一差值；判斷該第一差值是否超出一標準範圍；以及根據判斷結果產生一第一訊息，該第一訊息係用於指出該RTC振盪器的實際振盪頻率是否發生偏移。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，該第一檢測程序還包括：將該第一差值代入一公式進行運算，以運算得到一數值，該數值代表該RTC振盪器的實際振盪頻率；及使該第一訊息包含該數值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，還包括執行一第二檢測程序，該第二檢測程序包括下列步驟：在以該RTC振盪器為計時基礎的取樣時間內，第一次取得該CPU內頻振盪器的實際振盪次數； 在以該RTC振盪器為計時基礎的該取樣時間內，第二次取得該CPU內頻振盪器的實際振盪次數；將第一次取得的振盪次數與第二次取得的振盪次數相減，以得到一第二差值；當該第二差值不為0，即判斷該RTC振盪器的實際振盪頻率發生浮動；以及根據判斷結果產生一第二訊息，該第二訊息係用以指出該RTC振盪器的實際振盪頻率是否發生浮動。
  4. 一種電腦系統，包括：一中央處理器(CPU)；一CPU內頻振盪器，係用於供應該中央處理器所需要的工作時脈，其具有一額定的振盪頻率；一即時時鐘(RTC)；一RTC振盪器，係用於供應該即時時鐘所需要的工作時脈；一隨機存取記憶器(RAM)；及一測試程式，係用於被載入該隨機存取記憶器供該中央處理器執行，該測試程式能使該中央處理器執行一第一檢測程序，用以檢測該RTC振盪器的實際振盪頻率是否偏移超出一標準範圍，其中該第一檢測程序包括下列步驟：在以該CPU內頻振盪器為計時基礎的一取樣時 間內，取得該CPU內頻振盪器在該取樣時間內的實際振盪次數n；在以該RTC振盪器為計時基礎的該取樣時間內，取得該CPU內頻振盪器在該取樣時間內的實際振盪次數m；將該n與該m相減，以得到一第一差值；判斷該第一差值是否超出一標準範圍；以及根據判斷結果產生一第一訊息，該第一訊息係用於指出該RTC振盪器的實際振盪頻率是否發生偏移。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的電腦系統，其中該測試程式能還使該中央處理器執行一第二檢測程序，用以檢測該RTC振盪器的實際振盪頻率是否發生浮動。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的電腦系統，其中該第一檢測程序還包括：將該第一差值代入一公式進行運算，以運算得到一數值，該數值代表該RTC振盪器的實際振盪頻率；及使該第一訊息包含該數值。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的電腦系統，其中該第二檢測程序包括下列步驟：在以該RTC振盪器為計時基礎的一取樣時間內，第 一次取得該CPU內頻振盪器的實際振盪次數；在以該RTC振盪器為計時基礎的該取樣時間內，第二次取得該CPU內頻振盪器的實際振盪次數；將第一次取得的振盪次數與第二次取得的振盪次數相減，以得到一第二差值；當該第二差值不為0，即判斷該RTC振盪器的實際振盪頻率發生浮動；以及根據判斷結果產生一第二訊息，該第二訊息係用以指出該RTC振盪器的實際振盪頻率是否發生浮動。
  8. 如申請專利範圍第4項所述的電腦系統，其中該測試程式能還使該中央處理器執行一第二檢測程序，該第二檢測程序包括下列步驟：在以該RTC振盪器為計時基礎的取樣時間內，第一次取得該CPU內頻振盪器的實際振盪次數；在以該RTC振盪器為計時基礎的該取樣時間內，第二次取得該CPU內頻振盪器的實際振盪次數；將第一次取得的振盪次數與第二次取得的振盪次數相減，以得到一第二差值；當該第二差值不為0，即判斷該RTC振盪器的實際振盪頻率發生浮動；以及根據判斷結果產生一第二訊息，該第二訊息係用以指出該RTC振盪器的實際振盪頻率是否發生浮動。
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