[發明專利]實時時鐘校準電路、方法及芯片結構

在審

• 申請號: 202111362381.4
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114296511A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 陳鈺哲;董長征;李德建;胡毅;馮曦;潘金龍;楊立新
• 申請（專利權）人: 北京智芯微電子科技有限公司;國網信息通信產業集團有限公司;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: G06F1/14
• 分類號: G06F1/14;G06F1/12
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王曉曉

本發明實施例提供一種實時時鐘校準電路、方法及芯片結構，屬于芯片技術領域。所述實時時鐘校準電路包括：時鐘模塊，包括系統時鐘、實時時鐘和參考時鐘，其中所述參考時鐘被配置為具有固定頻率；統計模塊，用于在所述系統時鐘、所述實時時鐘和所述參考時鐘處于時鐘同步時，統計所述實時時鐘和所述參考時鐘的周期數；以及校準模塊，用于根據所述實時時鐘和所述參考時鐘各自的頻率和所述周期數，校準所述實時時鐘。本發明的實時時鐘校準電路克服了系統時鐘的頻率不穩定性帶來的校準不精確且操作復雜的問題。

技術領域

本發明涉及芯片技術領域，具體地涉及一種實時時鐘校準電路、方法及芯片結構。

背景技術

實時時鐘(Real Time Clock，RTC)作為主控芯片和計量芯片等中必不可少的一部分，承擔著計時、鬧鐘、萬年歷等一系列應用需求。而計時精度作為實時時鐘設計方案最需要考慮的一環，直接影響著實時時鐘的性能指標。通常，實時時鐘采用時鐘頻率為32768Hz且相對穩定的內部晶體振蕩器作為計時時鐘源。但由于時間或溫度的影響，內部晶體振蕩器的頻率會發生偏移。另外，某些設計中也會采用其他頻率在32768Hz附近的外部晶體振蕩器作為時鐘源的備選方案，但其精度也不易保證。因此，關于計時時鐘源的校準方案已經成為了RTC設計中不可或缺的一環。

現有方案主要是利用數字硬件電路來實現RTC校準，包括：第一步，通過統計電路設置適當的RTC計時周期數，得到在這個周期數內系統時鐘的個數，進而得到系統時鐘與RTC時鐘的實際分頻比；第二步，通過計算電路計算實際分頻比和理想分頻比(即，系統時鐘與標準32768Hz時鐘的分頻比)之差，并通過歸一化、寄存器移位等處理方式，得到校準參數；第三步，根據得到的校準參數，進行實時時鐘模塊的校準操作。

但是，本申請發明人在實現本發明的過程中發現，現有方案至少存在以下缺陷：

1)芯片的系統時鐘的時鐘源通常會有多個不同頻率的時鐘供切換并且無法保證每一時鐘的穩定性，進而使得上述第一步得到的實際分頻比實質上不準確。

2)對于第二步，需要對實際分頻比與理想分頻比做一系列算法，才能得出校準參數。其中，理想分頻比由系統時鐘決定，但芯片的應用場景很多，不同的應用場景需要不同頻率的系統時鐘來完成，從而無法保證每次執行RTC校準的系統時鐘為固定頻率，這樣會導致第二步中的算法配置可能會經常變化，帶來時鐘校準操作的復雜性。而若是簡單地考慮時鐘校準而固定系統時鐘的頻率，又會為芯片的應用帶來局限性。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種實時時鐘校準電路、方法及芯片結構，用于至少部分地解決上述技術問題。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種實時時鐘校準電路，包括：時鐘模塊，包括系統時鐘、實時時鐘和參考時鐘，其中所述參考時鐘被配置為具有固定頻率；統計模塊，用于在所述系統時鐘、所述實時時鐘和所述參考時鐘處于時鐘同步時，統計所述實時時鐘和所述參考時鐘的周期數；以及校準模塊，用于根據所述實時時鐘和所述參考時鐘各自的頻率和所述周期數，校準所述實時時鐘。

進一步的，所述統計模塊包括：計數單元，用于計數所述實時時鐘和所述參考時鐘在相對于所述系統時鐘的一次時鐘同步過程中的周期數；以及同步單元，用于實現所述系統時鐘、所述實時時鐘和所述參考時鐘的時鐘同步，以使所述計數單元基于同步時鐘進行關于所述實時時鐘和所述參考時鐘的周期數的計數。

進一步的，所述計數單元包括：第一計數電路，其以所述實時時鐘為時鐘，且響應于來自所述系統時鐘的開始信號而開始進行關于所述實時時鐘的周期數的計數；以及第二計數電路，其以所述參考時鐘為時鐘，且響應于來自所述系統時鐘的開始信號而開始進行關于所述參考時鐘的周期數的計數。