[發明專利]一種實時時鐘時基分頻器及實時時鐘調校方法

有效

• 申請號: 202010675952.9
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111865306B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 王銳;譚金銘;莫軍;王亞波;李建軍
• 申請（專利權）人: 廣芯微電子（廣州）股份有限公司
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

本發明公開了一種實時時鐘時基分頻器及實時時鐘調校方法，時基分頻器包括：時鐘調校值寄存器、組合邏輯電路、分頻計數電路以及秒計數器；時鐘調校值寄存器，用于存儲調校值，并在開始進行實時時鐘調校時，將調校值傳輸至組合邏輯電路；組合邏輯電路，用于接收調校值和秒計數器的計數值，根據調校值和計數值，計算當前一秒內基本調校時長單位的個數，根據計算結果生成調校計數值將其傳輸至分頻計數電路；分頻計數電路，用于根據接收的計算結果對32768Hz時鐘源信號進行計數，并輸出1Hz的脈沖信號至秒計數器；秒計數器向組合邏輯電路傳輸計數值，并在接收1Hz的脈沖信號時將計數值加1。通過實施本發明的實施例能提高調校精度。

技術領域

本發明涉及實時時鐘調校技術領域，尤其涉及一種實時時鐘時基分頻器及實時時鐘調校方法。

背景技術

實時時鐘(real-time clock，RTC)的核心本質是一個由15個D觸發器組成的分頻器鏈，通過對外部晶體振蕩器或內部RC振蕩器產生的32768Hz時鐘源進行分頻，得到1Hz的時鐘信號，然后通過累計1Hz時鐘脈沖的數量，得到年月日時分秒等時間信息。RTC的基本功能是向微控制單元(MCU)提供時間信息，并在系統掉電以后，由片內或片外的備用電池供電，繼續保持片內時鐘的運行。RTC也可以擴展出多元化的功能，比如多種方式計時、日歷功能、鬧鐘功能、可編程方波輸出、事件時間記錄、系統電源控制、緩沖數據等。

在現有技術中，RTC模塊通常采用32768Hz的時鐘源。RTC內部的計數器從0開始計數，每當時鐘源的上升沿到達時，計數就會增加1。當計數器數到16384時，RTC的輸出翻轉；當計數器數到32768時，RTC的輸出再次翻轉，同時把計數器歸零，從而產生1Hz的方波信號輸出。RTC的傳統調校方法是改變計數器的計數目標值，從而使方波信號的翻轉時刻提前或延后。例如，把計數器歸零的目標值增加1，即從32768改成32769，那么方波信號的第偶數次翻轉的時刻就會延遲(1/32768)s，約合30.5176μs。因此，傳統調校方法的最小可調時長是30.5176μs，即理論誤差是±15.2588ppm。

上述調校方法，其調校精度依舊較低，理論誤差是±15.2588ppm，相當于每天誤差±1.318秒，每365天誤差±481.2秒，需進一步提高調校精度。

發明內容

本發明實施例提供一種實時時鐘時基分頻器及實時時鐘調校方法，能提高調校精度。

本發明一實施例提供了一種實時時鐘時基分頻器，包括：時鐘調校值寄存器、組合邏輯電路、分頻計數電路以及秒計數器；其中，所述秒計數器為計數周期為128秒的7位秒計數器；

所述時鐘調校值寄存器，用于存儲調校值并在開始進行實時時鐘調校時，將所述調校值傳輸至所述組合邏輯電路；其中，所述調校值為12位的數據，所述調校值的最高位用于表示計數目標值的增加或減少，除所述最高位之外的高4位數據用于表示在一個128秒的調校周期中每一秒都需要調校的基本調校時長單位個數，所述調校值的低7位數據用于表示在一個128秒的調校周期中需要額外增加或減少一個基本調校時長單位的秒數；

所述組合邏輯電路，用于接收所述調校值和所述秒計數器的計數值，繼而根據所述調校值和所述計數值，計算調校后當前一秒內的時鐘源信號中基本調校時長單位的個數，繼而根據計算結果生成調校計數值，并將所述調校計數值傳輸至所述分頻計數電路；

所述分頻計數電路，用于根據收到的調校計數值對32768Hz時鐘源信號進行計數，并輸出1Hz的脈沖信號至所述秒計數器；其中，所述分頻計數電路包括：同步預分頻計數器、兩級異步分頻器以及毫秒計數器；所述同步預分頻計數器，用于根據接收的調校計數值對32768Hz時鐘源信號進行計數，并輸出256Hz脈沖信號至所述兩級異步預分頻器；所述兩級異步分頻器，用于將所述256Hz脈沖信號分頻為64Hz的時鐘源信號，繼而將所述64Hz的時鐘源信號傳輸至毫秒計數器；所述毫秒計數器，用于根據所述64Hz的時鐘源信號輸出1Hz的脈沖信號至所述秒計數器；