一種實時時鐘誤差補償裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于實時時鐘技術領域，尤其涉及一種實時時鐘誤差補償裝置。
【背景技術】
[0002] 實時時鐘可以提供精確的實時時間，或者為電子系統提供精確的時間基準，因此， 實時時鐘在需要精準定時的電子產品中應用廣泛。
[0003] 實時時鐘的核心是晶體振蕩器（晶振），晶振的標準頻率為32768Hz，而由于晶振 的固有頻率偏差或晶振頻率隨溫度變化產生頻率誤差，造成實時時鐘計時誤差。為了減小 計時誤差，采用誤差補償方案對計時誤差進行補償，現有的誤差補償方案以N秒（N>1)為補 償周期，補償后的N秒時間是精確的，但是每1秒時間仍存在誤差，因此，現有補償方案不適 用于對1秒時間有精確要求的場合。因此，現有技術在面對計時時間要求為1秒時無法通 過實時時鐘誤差補償實現1秒時間的精確計時。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的在于提供一種實時時鐘誤差補償裝置，旨在解決現有技術在面 對計時時間要求為1秒時無法通過實時時鐘誤差補償實現1秒時間的精確計時的問題。
[0005] 本實用新型是這樣實現的，一種實時時鐘誤差補償裝置，所述實時時鐘誤差補償 裝置的輸出端與計時邏輯電路的輸入端相連；所述實時時鐘誤差補償裝置包括晶體振蕩器 和低速定時累加器；當在預設補償周期內不進行誤差補償時，所述低速定時累加器對所述 晶體振蕩器產生的時鐘信號的周期個數進行計數；所述實時時鐘誤差補償裝置還包括高頻 振蕩器、高速定時累加器以及控制模塊。
[0006] 所述晶體振蕩器的輸出端與所述低速定時累加器的時鐘信號輸入端相連，所述高 頻振蕩器的輸出端與所述高速定時累加器的時鐘信號輸入端相連，所述控制模塊的第一控 制信號輸出端與所述低速定時累加器的控制信號輸入端相連，所述控制模塊的第二控制信 號輸出端與所述高速定時累加器的控制信號輸入端相連，所述低速定時累加器的輸出端與 所述高速定時累加器的輸出端共接形成所述實時時鐘誤差補償裝置的輸出端。
[0007] 所述高頻振蕩器產生高于所述晶體振蕩器振蕩頻率的時鐘信號。
[0008] 所述控制模塊在一個預設補償周期內計算所述低速定時累加器和所述高速定時 累加器分別所對應的低速周期補償個數和高速周期補償個數，并使所述低速定時累加器在 所述預設補償周期內根據所述低速周期補償個數對所述晶體振蕩器產生的時鐘信號的周 期個數進行計數，當所述低速定時累加器計數完成后，所述控制模塊發出使能信號使所述 高速定時累加器在所述預設補償周期內根據所述高速周期補償個數對所述高頻振蕩器產 生的時鐘信號的周期個數進行計數。
[0009] 所述預設補償周期為〇· 5秒。
[0010] 所述計時邏輯電路根據所述低速定時累加器進行周期計數所得到的周期個數和 所述高速定時累加器進行周期計數所得到的周期個數進行計時。
[0011] 所述控制模塊還計算所述晶體振蕩器的頻率與標準頻率之間的相對誤差，在所述 預設補償周期內根據所述相對誤差計算對應的時間偏差，并根據所述時間偏差計算所述低 速周期補償個數和所述高速周期補償個數。
[0012] 所述實時時鐘誤差補償裝置還包括使能模塊和補償存儲模塊。
[0013] 所述控制模塊的第一控制信號輸出端與所述補償存儲模塊的低速周期補償個數 信息輸入端相連，所述補償存儲模塊的低速周期補償個數信息輸出端與所述低速定時累加 器的控制信號輸入端相連；所述控制模塊的第二控制信號輸出端包括使能信號輸出端和高 速周期補償個數信息輸出端，所述控制模塊的使能信號輸出端與所述使能模塊的輸入端相 連，所述控制模塊的高速周期補償個數信息輸出端與所述補償存儲模塊的高速周期補償個 數信息輸入端相連，所述使能模塊的輸出端與所述高頻振蕩器的使能信號輸入端相連，所 述補償存儲模塊的高速周期補償個數信息輸出端與所述高速定時累加器的控制信號輸入 端相連。
[0014] 所述使能模塊將所述控制模塊發出的使能信號輸出至所述高頻振蕩器。
[0015] 所述補償存儲模塊存儲所述低速周期補償個數信息和所述高速周期補償個數信 息，并輸出所述低速周期補償個數信息和所述高速周期補償個數信息分別至所述低速定時 累加器和所述高速定時累加器。
[0016] 所述高頻振蕩器產生的時鐘信號頻率大于或等于10MHz。
[0017] 本實用新型中，實時時鐘誤差補償裝置的補償周期為0.5秒，使得誤差補償后的 0. 5秒計時精確，因此，實時時鐘的每1秒計時也是精確的。同時，所述實時時鐘誤差補償裝 置包括高頻振蕩器和高速定時累加器，由于高頻振蕩器產生的時鐘信號頻率遠大于晶體振 蕩器的振蕩頻率，因此，采用高速定時累加器進行誤差補償實現了對實時時鐘誤差的高精 度補償。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本實用新型一實施例提供的實時時鐘誤差補償裝置結構示意圖；
[0019] 圖2是本實用新型另一實施例提供的實時時鐘誤差補償裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021] 圖1示出了本實用新型實施例提供的實時時鐘誤差補償裝置的結構，為了便于說 明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下：
[0022] 實時時鐘誤差補償裝置的輸出端與計時邏輯電路800的輸入端相連，實時時鐘誤 差補償裝置包括晶體振蕩器1〇〇和低速定時累加器200,其中，當在預設補償周期內不進行 誤差補償時，低速定時累加器200對晶體振蕩器100產生的時鐘信號的周期個數進行計數。
[0023] 實時時鐘誤差補償裝置還包括高頻振蕩器300、高速定時累加器400以及控制模 塊 500。
[0024] 晶體振蕩器100的輸出端與低速定時累加器200的時鐘信號輸入端相連，高頻振 蕩器300的輸出端與高速定時累加器400的時鐘信號輸入端相連，控制模塊500的第一控 制信號輸出端與低速定時累加器200的控制信號輸入端相連，控制模塊500的第二控制信 號輸出端與高速定時累加器400的控制信號輸入端相連，低速定時累加器200的輸出端與 高速定時累加器400的輸出端共接形成實時時鐘誤差補償裝置的輸出端。
[0025] 高頻振蕩器300產生高于晶體振蕩器振蕩頻率的時鐘信號。
[0026] 高速定時累加器400在預設補償周期內對高頻振蕩器300產生的時鐘信號的周期 個數進行計數。預設補償周期為0.5秒。
[0027] 控制模塊500在一個預設補償周期內計算低速定時累加器200和高速定時累加 器400分別所對應的低速周期補償個數和高速周期補償個數，并使低速定時累加器200在 預設補償周期內根據低速周期補償個數對晶體振蕩器1〇〇產生的時鐘信號的周期個數進 行計數（即低速定時累加器200進行周期補償），當低速定時累加器200計數完成后，控制 模塊500發出使能信號使高速定時累加器400在預設補償周期內根據高速周期補償個數對 高頻振蕩器300產生的時鐘信號的周期個數進行計數（即高速定時累加器400進行周期補 償）。
[0028] 計時邏輯電路800根據低速定時累加器200進行周期計數所得到的周期個數和高 速定時累加器400進行周期計數所得到的周期個數進行計時，所得到的計時時間作為實時 時鐘的計時時間。
[0029] 其中，晶體振蕩器100的時鐘周期T為Ι/f秒，其中f為晶體振蕩器100的振蕩 頻率。尚頻振蕩器300可為尚頻RC振蕩電路，尚頻振蕩器300的振蕩頻率可大于或等于 ΙΟΜΗζο
[0030] 控制模塊500在一個預設補償周期內計算低速定時累加器200和高速定時累加器 400分別所對應的低速周期補償個數和高速周期補償個數具體為：控制模塊500計算晶體 振蕩器100的頻率與標準頻率之間的相對誤差，在預設補償周期內根據相對誤差計算對應 的時間偏差，并根據時間偏差計算低速周期補償個數和高速周期補償個數。
[0031] 具體的，晶體振蕩器100的標準振蕩頻率為32768Hz，由于溫度變化、石英晶體的 制造工藝誤差等原因，晶體振蕩器100的頻率往往存在誤差，晶體振蕩器100的頻率相對于 標準頻率的相對誤差表達式為：
[0032]
[0033] 其中，單位PPM為一百萬分之一。
[0034] 具體的，控制模塊500計算低速周期補償個數和高速周期補償個數，并使低速定 時累加器200和高速定時累加器400分別進行周期補償的過程為：
[0035] 首先，控制模塊500計算低速周期補償個數和高速周期補償個數。晶體振蕩器100 的頻率為f，根據相對誤差ERR的計算公式，可得晶體振蕩器100的頻率與標準頻率之間的 相對誤差為
在〇. 5秒的預設補償周期內對應的時間偏差為： Te"= 0. 5*ERR，則低速定時累加器200需要補償的周期個數為：N=Te" · 10 6/T，當N為負 數時，低速周期補償個數Α取Ν的整數部分減一，當Ν為正數時，低速周期補償個數Α取Ν 的整數部分，由于低速定時累加器200產生的補償誤差為：[(T_ · 10 6/T)-A]T，因此高速定 時累加器400需要補償的周期個數為：
，四舍五入取整數為B，即高速 周期補償個數為B。
[0036] 在得到低速周期補償個數A和高速周期補償個數B后，控制模塊500使低速定時 累加器200根據低速周期補償個數A對晶體振蕩器100產生的時鐘信號的周期個數進行計 數（即低速定時累加器200進行周