[發(fā)明專利]一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘自鎖的實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110330888.1
• 申請(qǐng)日: 2011-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102508514A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉新寧;王鎮(zhèn);申云飛;黃丹丹;李倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫東集電子有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F1/14
• 分類號(hào): G06F1/14
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 夏晏平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及嵌入式信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其是實(shí)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在當(dāng)今的數(shù)字化時(shí)代，移動(dòng)電子設(shè)備已經(jīng)滲入到日常生活的方方面面，而專用集成電路（ASIC）無(wú)疑是這些移動(dòng)電子設(shè)備的核心。在許多移動(dòng)電子設(shè)備尤其是手持設(shè)備中都要求支持實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC（Real?Time?Clock）。實(shí)時(shí)時(shí)鐘是一種高密度集成的專用時(shí)鐘集成電路或?qū)Ｓ眉呻娐纺K，適用于所有需要準(zhǔn)確計(jì)時(shí)及需要微功耗的場(chǎng)合，例如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、電腦、電視機(jī)、高精度時(shí)鐘、可編程時(shí)間控制器等等。實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC的基本功能是提供時(shí)、分、秒、日歷、定時(shí)等時(shí)間信息。

移動(dòng)電子設(shè)備對(duì)微功耗提出了很高的要求，并且由于RTC的特殊功能，要求其在系統(tǒng)掉電后或電源切換時(shí)能用備用電池供電，以保證系統(tǒng)時(shí)鐘不丟失，這一要求的實(shí)現(xiàn)方法就是RTC自鎖技術(shù)。在有些應(yīng)用中，時(shí)鐘和日期信息在系統(tǒng)掉電后將會(huì)丟失，而在大多數(shù)應(yīng)用中要求系統(tǒng)在主電源斷電時(shí)仍可以保持時(shí)鐘和日期信息有效。為了保持時(shí)鐘振蕩器持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，可以采用主/輔電源結(jié)構(gòu)或大電容配合主電源為時(shí)鐘電路供電，這樣RTC內(nèi)部還必須提供兩組電源的切換電路。此外RTC設(shè)計(jì)還應(yīng)該注重低功耗要求，以使其在電池供電時(shí)有盡可能低的功耗。電源切換控制電路通常由主電源供電，需要時(shí)可以切換到電池供電，并將RTC置為低功耗模式，電池供電時(shí)可以禁止微處理器與RTC之間的通信，這就是RTC的自鎖，從而使電池電流降至最小，同時(shí)避免數(shù)據(jù)被破壞。

傳統(tǒng)的RTC通常提供并口或串口與單片機(jī)進(jìn)行通信，單片機(jī)可以很方便地對(duì)其進(jìn)行讀寫(xiě)控制。對(duì)于提供并行數(shù)據(jù)的RTC，可以直接連接到單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線上，也可以用單片機(jī)的I/O端口；對(duì)于提供串行接口的RTC，一般是用單片機(jī)的I/O口線模擬串行口，實(shí)現(xiàn)對(duì)RTC的讀寫(xiě)操作。隨著集成電路邁入SOC階段，時(shí)鐘在整個(gè)片上系統(tǒng)中的作用就更為重要了，對(duì)于RTC這種對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率要求不是很高的模塊，將其連接在系統(tǒng)的APB總線上即可滿足其要求，同時(shí)可以降低系統(tǒng)的功耗，這就要求RTC模塊具有標(biāo)準(zhǔn)的APB接口。

隨著集成電路的深亞微米制造工藝以及設(shè)計(jì)技術(shù)的迅速發(fā)展，芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜性迅速增加，而市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力迫使設(shè)計(jì)者應(yīng)該最大限度地縮短設(shè)計(jì)周期。如何利用前人的成功設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)資料十分必要，這就要求設(shè)計(jì)者能夠重復(fù)使用已經(jīng)設(shè)計(jì)并經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的知識(shí)產(chǎn)權(quán)模塊IP（Intellectual?Property）。由于IP核已經(jīng)進(jìn)行了驗(yàn)證，設(shè)計(jì)者可以專注于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為了提高設(shè)計(jì)速度，充分利用現(xiàn)有資源，降低成本，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，必須提供一種通用的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問(wèn)題：本發(fā)明的目的在于解決RTC的自鎖以保證系統(tǒng)時(shí)間在斷電或切換電源時(shí)的正確性，提供一種系統(tǒng)性能高，性能穩(wěn)定，功耗地的RTC的自鎖方法。通過(guò)這種方法可以方便地實(shí)現(xiàn)RTC的相關(guān)功能，提高RTC的整體性能。并且在?IP模塊復(fù)用的專用集成電路設(shè)計(jì)中提供一種通用的解決方法，縮短產(chǎn)品研制時(shí)間，同時(shí)降低設(shè)計(jì)成本。

本發(fā)明的解決方案：本發(fā)明提出了一種RTC自鎖的實(shí)現(xiàn)方法，該方法具有方便靈活的特點(diǎn)，可以方便地實(shí)現(xiàn)RTC的加鎖與解鎖。

本發(fā)明提出的一種RTC自鎖的實(shí)現(xiàn)方法，將實(shí)現(xiàn)過(guò)程分為三部分：初始化部分，移位部分，檢測(cè)部分。

初始化部分在系統(tǒng)復(fù)位后將解鎖密碼加載到RTC解鎖線性移位寄存器R中，完成系統(tǒng)的初始化，也為下面的步驟奠定基礎(chǔ)，如圖1所示。初始化部分在解鎖信號(hào)到來(lái)時(shí)將解鎖密碼加載到RTC解鎖線性移位寄存器中，在加鎖信號(hào)到來(lái)時(shí)將加鎖密碼加載到RTC解鎖線性移位寄存器中，如圖2、圖3所示。根據(jù)實(shí)際需要，加鎖和解鎖密碼長(zhǎng)度可選擇，即圖1、2、3中的線性移位寄存器的長(zhǎng)度n可選。

移位部分在既無(wú)加鎖信號(hào)又無(wú)解鎖信號(hào)到來(lái)時(shí)將RTC解鎖線性移位寄存器線性移位，把加載到RTC解鎖線性移位寄存器中的密碼通過(guò)最低位寄存器移出，并將最高位填0，如圖4所示。

該RTC自鎖實(shí)現(xiàn)方法中包括實(shí)時(shí)自鎖狀態(tài)輸出信號(hào)，以指示當(dāng)前進(jìn)行的加鎖過(guò)程或者解鎖過(guò)程有沒(méi)有完成。其實(shí)現(xiàn)方法是在RTC自鎖電路中加入一個(gè)RTC解鎖狀態(tài)線性移位寄存器SR，在系統(tǒng)復(fù)位后將RTC解鎖狀態(tài)線性移位寄存器置為全0。在解鎖信號(hào)到來(lái)時(shí)將RTC解鎖狀態(tài)線性移位寄存器的最高位置1，其余位置0，如圖5所示。在加鎖信號(hào)到來(lái)時(shí)將RTC解鎖狀態(tài)線性移位寄存器的最高位置0，其余位置1，如圖6所示。在既無(wú)加鎖信號(hào)又無(wú)解鎖信號(hào)到來(lái)時(shí)將RTC解鎖狀態(tài)線性移位寄存器線性移位，并將該線性移位寄存器中的值通過(guò)最低位移出，最高位保持不變，如圖7所示。