專利名稱：用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
實(shí)時時鐘芯片(RTC)廣泛應(yīng)用在電氣設(shè)備(例如各種智能終端，包括:智能電表，考勤機(jī)，精密時鐘，等)中，用于為電氣設(shè)備提供時間信息；RTC應(yīng)用在上述電氣設(shè)備中時，可提供時鐘、日歷、鬧鐘等功能。RTC的工作電流較小，且自身攜帶有工作電池；當(dāng)RTC未檢測到電氣設(shè)備的工作電壓信號時(即電氣設(shè)備關(guān)機(jī)時)，RTC依靠自身的工作電池連續(xù)運(yùn)行(即連續(xù)走時)，當(dāng)RTC檢測到電氣設(shè)備的工作電壓信號時(即電氣設(shè)備開機(jī)時)，RTC根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行的時間為電氣設(shè)備提供初始化時間信息，進(jìn)而持續(xù)為電氣設(shè)備提供穩(wěn)定的走時。因?yàn)镽TC是通過連接的頻率為32.768kHz的石英晶體為其提供走時頻率的，該石英晶體按照32.768kHz的頻率向RTC發(fā)送脈沖信號，進(jìn)而觸發(fā)RTC進(jìn)行走時；然而，石英晶體的頻率隨著環(huán)境溫度的變化而變化，因此，在非恒溫環(huán)境下，石英晶體的頻率經(jīng)常變化，也就使得RTC的走時頻率不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致RTC的走時精度較差，一般每個月誤差幾分鐘。然而，隨著電氣設(shè)備的發(fā)展，其對RTC的走時精度的要求越來越高，每個月幾分鐘的誤差已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的精度要求；而且目前也不存在對RTC的走時精度進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)，能夠有效提高實(shí)時時鐘芯片(RTC)的走時精度。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法，所述實(shí)時時鐘芯片與頻率為32.768kHz的石英晶體連接；預(yù)先確定所述石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系；該方法還包括:獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度；根據(jù)確定的所述對應(yīng)關(guān)系、以及獲取的所述當(dāng)前的環(huán)境溫度，確定所述石英晶體的實(shí)際頻率；根據(jù)所述石英晶體的實(shí)際頻率以及石英晶體的標(biāo)準(zhǔn)頻率，獲得頻率誤差值；根據(jù)所述頻率誤差值，調(diào)節(jié)所述石英晶體的頻率。優(yōu)選地，所述對應(yīng)關(guān)系為石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的曲線函數(shù)；所述對應(yīng)關(guān)系的確定，包括:針對每一種當(dāng)前的環(huán)境溫度，測得所述石英晶體的實(shí)際頻率；根據(jù)所有當(dāng)前的環(huán)境溫度以及對應(yīng)的所述實(shí)際頻率，擬合得到所述曲線函數(shù)。優(yōu)選地，所述實(shí)際頻率的測得包括:對所述實(shí)時時鐘芯片輸出秒信號的頻率進(jìn)行測量，得到所述實(shí)際頻率。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括:在未檢測到電氣設(shè)備的工作電壓信號的情況下，進(jìn)入休眠狀態(tài)；在所述獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度之前，該方法進(jìn)一步包括:若接收到所述實(shí)時時鐘芯片發(fā)送的喚醒脈沖信號，則進(jìn)入工作狀態(tài)，進(jìn)而執(zhí)行所述獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度的步驟；在所述工作狀態(tài)下，若接收到所述實(shí)時時鐘芯片發(fā)送的休眠指令，則進(jìn)入所述休眠狀態(tài)。優(yōu)選地，所述實(shí)時時鐘芯片每隔3分鐘發(fā)送一個所述喚醒脈沖信號。優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)所述石英晶體的頻率，包括:根據(jù)所述頻率誤差值，向所述實(shí)時時鐘芯片發(fā)送頻率調(diào)節(jié)命令；所述實(shí)時時鐘芯片根據(jù)所述頻率調(diào)節(jié)命令，調(diào)節(jié)所述石英晶體的頻率。本發(fā)明還提供了用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括:實(shí)時時鐘芯片，頻率為32.768kHz的石英晶體，單片機(jī)；所述實(shí)時時鐘芯片分別與所述石英晶體以及單片機(jī)連接；所述單片機(jī)，用于預(yù)先確定所述石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系；獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度，并根據(jù)確定的所述對應(yīng)關(guān)系、以及獲取的所述當(dāng)前的環(huán)境溫度，確定所述石英晶體的實(shí)際頻率；根據(jù)所述石英晶體的實(shí)際頻率以及石英晶體的標(biāo)準(zhǔn)頻率，獲得頻率誤差值；并根據(jù)所述頻率誤差值，調(diào)節(jié)所述石英晶體的頻率。優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括:該系統(tǒng)還包括:溫度傳感器，用于測得所述當(dāng)前的環(huán)境溫度并輸送至所述單片機(jī)；頻率測定裝置，用于針對每一種所述當(dāng)前的環(huán)境溫度，測得所述石英晶體的實(shí)際頻率，并將所述實(shí)際頻率輸送至單片機(jī)；所述單片機(jī)包括:擬合模塊，用于根據(jù)接收到的所有當(dāng)前環(huán)境溫度以及對應(yīng)的所述實(shí)際頻率，擬合得到石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的曲線函數(shù)；存儲模塊，用于保存所述曲線函數(shù)。優(yōu)選地，所述頻率測定裝置為頻率計(jì)數(shù)器，該頻率計(jì)數(shù)器用于對所述實(shí)時時鐘芯片輸出的秒信號的頻率進(jìn)行測量，得到所述實(shí)際頻率。優(yōu)選地，所述單片機(jī)還包括狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊，用于在未檢測到電氣設(shè)備的工作電壓信號時，控制單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)；若接收到所述實(shí)時時鐘芯片發(fā)送的喚醒脈沖信號，控制單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)；在所述工作狀態(tài)下，若接收到所述實(shí)時時鐘芯片發(fā)送的休眠指令，則控制單片機(jī)進(jìn)入所述休眠狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)，其中，實(shí)時時鐘芯片與頻率為32.768kHz的石英晶體連接；首先，預(yù)先確定石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系；下面根據(jù)確定的對應(yīng)關(guān)系對非恒溫環(huán)境下石英晶體的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體地，獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度，并根據(jù)預(yù)先確定的所述對應(yīng)關(guān)系、以及獲取的當(dāng)前的環(huán)境溫度，確定石英晶體的實(shí)際頻率；進(jìn)而根據(jù)該實(shí)際頻率以及石英晶體的標(biāo)準(zhǔn)頻率，得到頻率誤差值，該標(biāo)準(zhǔn)頻率為32.768kHz ;進(jìn)而根據(jù)該頻率誤差值，調(diào)節(jié)石英晶體的頻率，使石英晶體當(dāng)前的頻率達(dá)到32.768kHz這個標(biāo)準(zhǔn)值；這樣，在非恒溫環(huán)境下，通過計(jì)算得到當(dāng)前的環(huán)境溫度下石英晶體的頻率誤差值，并根據(jù)該頻率誤差值調(diào)節(jié)石英晶體的頻率，使其接近標(biāo)準(zhǔn)值，從而使得非恒溫環(huán)境中每個時刻石英晶體的頻率均接近于32.768kHz，進(jìn)而使得在每一種當(dāng)前環(huán)境溫度下石英晶體的頻率趨于穩(wěn)定值，這就保障了實(shí)時時鐘芯片的走時精度較為穩(wěn)定，有效提高了實(shí)時時鐘芯片的走時精度。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法的流程圖；圖2本發(fā)明實(shí)施例二提供的另一種用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的精度調(diào)節(jié)方法的原理框圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的模塊圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例四提供的另一種用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的模塊圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例四提供的精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一種優(yōu)選物理結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法，其中，所述實(shí)時時鐘芯片與頻率為32.768kHz的石英晶體連接，石英晶體主要用來為實(shí)時時鐘芯片提供走時的頻率信號，石英晶體頻率的穩(wěn)定性直接影響到實(shí)時時鐘芯片的走時精度；參見圖1，該方法包括:步驟SlOl:預(yù)先確定所述石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系；步驟S102:獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度；步驟S103:根據(jù)確定的所述對應(yīng)關(guān)系、以及獲取的所述當(dāng)前的環(huán)境溫度，確定所述石英晶體的實(shí)際頻率；步驟S104:根據(jù)所述石英晶體的實(shí)際頻率以及石英晶體的標(biāo)準(zhǔn)頻率，獲得頻率誤
差值;步驟S105:根據(jù)所述頻率誤差值，調(diào)節(jié)所述石英晶體的頻率。本發(fā)明實(shí)施例一提供的用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法，其中，實(shí)時時鐘芯片與頻率為32.768kHz的石英晶體連接；首先，預(yù)先確定石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系；下面根據(jù)確定的對應(yīng)關(guān)系對非恒溫環(huán)境下石英晶體的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體地，獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度，并根據(jù)預(yù)先確定的所述對應(yīng)關(guān)系、以及獲取的當(dāng)前的環(huán)境溫度，確定石英晶體的實(shí)際頻率；進(jìn)而根據(jù)該實(shí)際頻率以及石英晶體的標(biāo)準(zhǔn)頻率，得到頻率誤差值，該標(biāo)準(zhǔn)頻率為32.768kHz ;進(jìn)而根據(jù)該頻率誤差值，調(diào)節(jié)石英晶體的頻率，使石英晶體當(dāng)前的頻率達(dá)到32.768kHz這個標(biāo)準(zhǔn)值；這樣，在非恒溫環(huán)境下，通過計(jì)算得到當(dāng)前的環(huán)境溫度下石英晶體的頻率誤差值，并根據(jù)該頻率誤差值調(diào)節(jié)石英晶體的頻率，使其接近標(biāo)準(zhǔn)值，從而使得非恒溫環(huán)境中每個時刻石英晶體的頻率均接近于32.768kHz，進(jìn)而使得在每一種當(dāng)前環(huán)境溫度下石英晶體的頻率趨于穩(wěn)定值，這就保障了實(shí)時時鐘芯片的走時精度較為穩(wěn)定，有效提高了實(shí)時時鐘芯片的走時精度。為了進(jìn)一步說明上述實(shí)施例一提供的用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法所帶來的較佳效果，下面給出該調(diào)節(jié)方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式，請參見實(shí)施例二。實(shí)施例二本發(fā)明實(shí)施例二提供了另一種用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法，該方法中，采用STM32F103T單片機(jī)實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例一中的操作，RTC采用ISL1208，采用分辨率為
0.03125° C、靜態(tài)電流為I μ A的溫度傳感器ADT7301測得環(huán)境溫度并輸送至單片機(jī)，以及頻率為32.768kHz的石英晶體為實(shí)時時鐘芯片提供走時頻率的脈沖信號；其中，參見圖3，單片機(jī)301與溫度傳感器302通過串行外設(shè)接口(SPI)連接，RTC303外接32.768kHz的石英晶體304，RTC還通過集成電路總線(I2C)連接單片機(jī)301 ;此外，RTC還通過輸出引腳對外連接頻率計(jì)數(shù)器，用來向頻率計(jì)數(shù)器輸出秒信號；RTC還通過I2C對外連接數(shù)字設(shè)備，用于輸出時間信息；該方法主要包括兩個階段:產(chǎn)品制造階段和產(chǎn)品使用階段，在產(chǎn)品制造階段需要確定石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系，在產(chǎn)品使用階段需要根據(jù)對應(yīng)關(guān)系以及獲取的當(dāng)前的環(huán)境溫度對石英晶體的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)；其中，對應(yīng)關(guān)系在產(chǎn)品制造階段確定后則保存在單片機(jī)中，在產(chǎn)品使用階段該對應(yīng)關(guān)系不再變化；具體地，參見圖2，該方法包括:步驟201:在某一當(dāng)前的環(huán)境溫度下，對實(shí)時時鐘芯片輸出秒信號的頻率進(jìn)行測量，得到石英晶體的實(shí)際頻率；優(yōu)選地，可以在RTC外連接頻率計(jì)數(shù)器，在每一種當(dāng)前的環(huán)境溫度下，均通過頻率計(jì)數(shù)器測得RTC輸出的秒脈沖的頻率，進(jìn)而得到石英晶體的實(shí)際頻率，從而得到非恒溫環(huán)境中各種當(dāng)前的環(huán)境溫度下石英晶體的實(shí)際頻率的一組數(shù)據(jù)；步驟202:將上述測得的石英晶體的實(shí)際頻率以及對應(yīng)的當(dāng)前的環(huán)境溫度輸送至單片機(jī)；步驟203:單片機(jī)將接收到的所有實(shí)際頻率以及對應(yīng)的當(dāng)前的環(huán)境溫度，按照溫度由低到高的順序保存到數(shù)據(jù)表中；步驟204:單片機(jī)將所述數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)擬合成以頻率和溫度為參數(shù)的曲線函數(shù)，并存儲至掉電保存存儲器(E2PROM)中；上述步驟201-步驟204是在產(chǎn)品制造階段完成的，實(shí)現(xiàn)了預(yù)先確定石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系，其中，該對應(yīng)關(guān)系即為石英晶體的實(shí)際頻率與當(dāng)前的環(huán)境溫度的曲線函數(shù)；下面則需要應(yīng)用該曲線函數(shù)對非恒溫環(huán)境下石英晶體的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)；步驟205:若未檢測到電氣設(shè)備的工作電壓信號，單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)；也就是說，當(dāng)電氣設(shè)備關(guān)機(jī)，RTC依靠自身的工作電池進(jìn)行走時的情況下，單片機(jī)一直處于休眠狀態(tài)，不進(jìn)行溫度測定、頻率誤差計(jì)算以及頻率調(diào)節(jié)等的操作；步驟206:單片機(jī)判斷是否接收到RTC發(fā)送的喚醒脈沖信號，是則進(jìn)入工作狀態(tài)；其中，RTC每隔3分鐘向單片機(jī)發(fā)送一個喚醒脈沖信號，以將單片機(jī)由休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換至工作狀態(tài)；在電池供電時，單片機(jī)絕大部分時間處于休眠狀態(tài)，在被實(shí)時時鐘芯片輸出的周期性喚醒脈沖喚醒后，進(jìn)入工作狀態(tài)，進(jìn)行下述步驟中的溫度測量、頻率補(bǔ)償運(yùn)算和補(bǔ)償操作，保持RTC的準(zhǔn)確運(yùn)行；工作狀態(tài)下，實(shí)時時鐘對外輸出秒信號，外部數(shù)字設(shè)備可通過I2C總線讀取實(shí)時時鐘的時間信息，和相關(guān)的控制操作；單片機(jī)在休眠狀態(tài)下只能接收I2C傳輸?shù)膯拘衙?，不能接收其它命令，喚醒后立即檢查工作電壓，具體處理包括以下兩種情況:1、若工作電壓正常就進(jìn)入工作狀態(tài)并保持，直到工作電壓為O或收到I2C數(shù)據(jù)總線發(fā)來的休眠指令；也就是說，在工作狀態(tài)下，完成上述溫度測量、頻率補(bǔ)償運(yùn)算和補(bǔ)償操作后，若接收到實(shí)時時鐘芯片發(fā)送的休眠指令，則又進(jìn)入休眠狀態(tài)，進(jìn)一步降低功耗；2、若工作電壓為0，則立即回到休眠狀態(tài)；步驟207:單片機(jī)向溫度傳感器發(fā)送溫度測量命令；步驟208:溫度傳感器在接收到單片機(jī)發(fā)送的溫度測量命令后，測得當(dāng)前的環(huán)境溫度，并發(fā)送至單片機(jī)；步驟209:單片機(jī)根據(jù)接收到的當(dāng)前的環(huán)境溫度以及曲線函數(shù)，運(yùn)算得到石英晶體的實(shí)際頻率，進(jìn)而由該實(shí)際頻率與32.768kHz這個標(biāo)準(zhǔn)頻率之間的差值得到頻率誤差值；具體地，上述曲線函數(shù)是以頻率和溫度作為參數(shù)的函數(shù)，將獲取的當(dāng)前的環(huán)境溫度作為參數(shù)值帶入曲線函數(shù)中，則可以計(jì)算得到當(dāng)前的環(huán)境溫度下石英晶體的實(shí)際頻率，該實(shí)際頻率即為石英晶體頻率的真值；并由該真值與32.768kHz這一標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算得到頻率
誤差值；步驟210:單片機(jī)根據(jù)該頻率誤差值生成頻率調(diào)節(jié)命令，并將該頻率調(diào)節(jié)命令輸送至RTC ；步驟211 =RTC根據(jù)接收到的頻率調(diào)節(jié)命令，調(diào)節(jié)石英晶體的頻率；調(diào)節(jié)完成后，若未檢測到工作電壓，則單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)。其中，RTC根據(jù)頻率調(diào)節(jié)命令中攜帶的頻率誤差值，將石英晶體的頻率調(diào)節(jié)至32.768kHz,當(dāng)然在調(diào)節(jié)過程中會存在難以避免的較小誤差，但是仍然使得在非恒溫環(huán)境下石英晶體的頻率都趨向于32.768kHz,也就使得石英晶體的頻率趨向于穩(wěn)定值；進(jìn)而保障了 RTC的走時頻率趨向于穩(wěn)定值，有效提高了 RTC的走時精度；而且，當(dāng)RTC應(yīng)用在各種智能終端設(shè)備上時，例如智能電表、考勤機(jī)、精密時鐘等，經(jīng)過實(shí)際電路測試，在0°c 50°C的環(huán)境溫度范圍內(nèi)，RTC的走時精度可達(dá)到一個月僅誤差I(lǐng)秒；此外，本實(shí)施例中，單片機(jī)還采用了降低功耗的處理方法；具體地，單片機(jī)在接收到RTC發(fā)送的喚醒脈沖信號后才進(jìn)行溫度測定、頻率誤差計(jì)算以及頻率調(diào)節(jié)等操作，而在未檢測到電氣設(shè)備的工作電壓信號時，單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)；例如在工作電壓為3.3V的情況下，休眠狀態(tài)時單片機(jī)的工作電流為I μ A，工作狀態(tài)時單片機(jī)的工作電流為1mA，一般工作狀態(tài)的持續(xù)時間為0.2秒，這樣在每個喚醒周期內(nèi)單片機(jī)的平均工作電流為1.11 μ A ;因此，在精度調(diào)節(jié)過程中，主要有三個裝置需要消耗電能，其中，RTC的電流為I μ Α、單片機(jī)的平均工作電流為1.ΙΙμΑ、溫度傳感器的電流為ΙμΑ，這三部分的電能消耗則實(shí)現(xiàn)了精度的調(diào)節(jié)過程；由上可知，精度調(diào)節(jié)過程中工作電流較小，因此功耗較小，節(jié)約了成本；而且，在頻率調(diào)節(jié)過程中，RTC還可以通過I2C對外輸出時間信息，從而用戶可根據(jù)輸出的時間判斷出時間的走時精度，以方便用戶對整個精度調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性進(jìn)行評估；當(dāng)然，RTC本身還可以通過I2C接收外部的時間設(shè)置信息，以對當(dāng)前運(yùn)行的時間進(jìn)行調(diào)整。實(shí)施例三針對實(shí)施例一，本發(fā)明實(shí)施例三提供了一種用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，具體地，參見圖4，該系統(tǒng)包括:實(shí)時時鐘芯片1，頻率為32.768kHz的石英晶體2，單片機(jī)3 ;所述實(shí)時時鐘芯片I分別與所述石英晶體2以及單片機(jī)3連接；所述單片機(jī)3，用于預(yù)先確定所述石英晶體2的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系；獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度，確定所述石英晶體的實(shí)際頻率；根據(jù)所述石英晶體的實(shí)際頻率以及石英晶體的標(biāo)準(zhǔn)頻率，獲得頻率誤差值；并根據(jù)所述頻率誤差值，調(diào)節(jié)所述石英晶體2的頻率。實(shí)施例四針對實(shí)施例二，本發(fā)明實(shí)施例四提供了另一種用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)中，采用STM32F103T單片機(jī)實(shí)現(xiàn)精度調(diào)節(jié)，RTC采用ISL1208，溫度測量裝置采用分辨率為0.03125° C、靜態(tài)電流為I μ A的溫度傳感器ADT7301，以及頻率為32.768kHz的石英晶體；圖6給出了該系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)示意圖，其中，601-STM32F103T，602-32.768kHz晶體，603-1SL1208，604-ADT7301，四個裝置集成在印刷電路板上；具體地，參見圖5，該系統(tǒng)包括:頻率測定裝置51，單片機(jī)52，溫度傳感器53，RTC54，石英晶體55 ；頻率測定裝置51，與單片機(jī)53連接，用于在某一當(dāng)前的環(huán)境溫度下，對實(shí)時時鐘芯片輸出秒信號的頻率進(jìn)行測量，得到石英晶體的實(shí)際頻率；并將上述測得的石英晶體的實(shí)際頻率以及對應(yīng)的當(dāng)前的環(huán)境溫度輸送至單片機(jī)53 ;優(yōu)選地，該頻率測定裝置51為頻率計(jì)數(shù)器，該頻率計(jì)數(shù)器是一種通用的頻率、周期、時差測量儀器，如Agilent的53131A、53132 等；溫度傳感器52，與單片機(jī)53連接，用于測定當(dāng)前的環(huán)境溫度并發(fā)送至單片機(jī)53 ；單片機(jī)53，包括:接口 531，數(shù)據(jù)表532，擬合模塊533，存儲器534，狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊535，頻率誤差模塊536，頻率調(diào)節(jié)命令模塊537 ;具體地，接口 531，用于接收頻率測定裝置51發(fā)送的所有實(shí)際頻率以及溫度傳感器52發(fā)送的與該實(shí)際頻率對應(yīng)的當(dāng)前的環(huán)境溫度；數(shù)據(jù)表532，用于按照溫度由低到高的順序保存所有實(shí)際頻率以及對應(yīng)的當(dāng)前的環(huán)&溫度；擬合模塊533，用于將所述數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)擬合成以頻率和溫度為參數(shù)的曲線函數(shù)；存儲器534，用于存儲所述曲線函數(shù)；優(yōu)選地，該存儲器為掉電保存存儲器(E2PROM)；狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊535，用于在未檢測到電氣設(shè)備的工作電壓信號時，控制單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)；若接收到RTC發(fā)送的喚醒脈沖信號，則控制單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)；在所述工作狀態(tài)下，若接收到RTC發(fā)送的休眠指令，則控制單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)；相應(yīng)地，接口 531進(jìn)一步用于在接收到喚醒脈沖信號后，向溫度傳感器52發(fā)送溫度測量命令；進(jìn)而，溫度傳感器52，進(jìn)一步用于在接收到單片機(jī)53發(fā)送的溫度測量命令后，測得當(dāng)前環(huán)境溫度，并發(fā)送至單片機(jī)53 ；相應(yīng)地，單片機(jī)53，還包括:頻率誤差模塊536，用于根據(jù)接收到的當(dāng)前的環(huán)境溫度以及曲線函數(shù)，運(yùn)算得到石英晶體的實(shí)際頻率，進(jìn)而由該實(shí)際頻率與32.768kHz這個標(biāo)準(zhǔn)頻率之間的差值得到頻率誤
差值;頻率調(diào)節(jié)命令模塊537，用于根據(jù)該頻率誤差值生成頻率調(diào)節(jié)命令，并將該頻率調(diào)節(jié)命令輸送至RTC54 ；RTC54，分別與單片機(jī)53和石英晶體55連接，包括:秒信號輸出模塊541，喚醒脈沖信號模塊542，頻率調(diào)節(jié)模塊543 ；秒信號輸出模塊541，用于向頻率測定裝置51輸出標(biāo)準(zhǔn)的秒脈沖信號，以供頻率測定裝置51對RTC輸出秒脈沖信號的頻率進(jìn)行測量，得到石英晶體的實(shí)際頻率；喚醒脈沖信號模塊542，用于定時生成喚醒脈沖信號，并發(fā)送至單片機(jī)53;優(yōu)選地，喚醒脈沖信號的生成間隔時間為3分鐘；頻率調(diào)節(jié)模塊543，用于接收單片機(jī)發(fā)送的頻率調(diào)節(jié)命令，并根據(jù)該頻率調(diào)節(jié)命令中攜帶的頻率誤差值，調(diào)節(jié)石英晶體55的頻率；RTC還包括:時間信息輸出模塊544,時間設(shè)置模塊545 ；時間信息輸出模塊544,用于通過I2C對外輸出時間信息；進(jìn)而，用戶可根據(jù)輸出的時間判斷出時間的走時精度，以方便用戶對整個精度調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性進(jìn)行評估；時間設(shè)置模塊545，用于通過I2C接收外部的時間設(shè)置信息，以對當(dāng)前運(yùn)行的時間進(jìn)行調(diào)整。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.關(guān)于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述實(shí)時時鐘芯片與頻率為32.768kHz的石英晶體連接；預(yù)先確定所述石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系； 該方法還包括: 獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度； 根據(jù)確定的所述對應(yīng)關(guān)系、以及獲取的所述當(dāng)前的環(huán)境溫度，確定所述石英晶體的實(shí)際頻率； 根據(jù)所述石英晶體的實(shí)際頻率以及石英晶體的標(biāo)準(zhǔn)頻率，獲得頻率誤差值； 根據(jù)所述頻率誤差值，調(diào)節(jié)所述石英晶體的頻率。
2.按權(quán)利要求1所述的用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述對應(yīng)關(guān)系為石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的曲線函數(shù)； 所述對應(yīng)關(guān)系的確定，包括: 針對每一種當(dāng)前的環(huán)境溫度，測得所述石英晶體的實(shí)際頻率； 根據(jù)所有當(dāng)前的環(huán)境溫度以及對應(yīng)的所述實(shí)際頻率，擬合得到所述曲線函數(shù)。
3.按權(quán)利要求2所述的用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述實(shí)際頻率的測得包括: 對所述實(shí)時時鐘芯片輸出秒信號的頻率進(jìn)行測量，得到所述實(shí)際頻率。
4.按權(quán)利要求1所述的用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括:在未檢測到電氣設(shè)備的工作電壓信號的情況下，進(jìn)入休眠狀態(tài)； 在所述獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度之前，該方法進(jìn)一步包括:若接收到所述實(shí)時時鐘芯片發(fā)送的喚醒脈沖信號，則進(jìn)入工作狀態(tài)，進(jìn)而執(zhí)行所述獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度的步驟；在所述工作狀態(tài)下，若接收到所述實(shí)時時鐘芯片發(fā)送的休眠指令，則進(jìn)入所述休眠狀態(tài)。
5.按權(quán)利要求4所述的用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述實(shí)時時鐘芯片每隔3分鐘發(fā)送一個所述喚醒脈沖信號。
6.按權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)所述石英晶體的頻率，包括: 根據(jù)所述頻率誤差值，向所述實(shí)時時鐘芯片發(fā)送頻率調(diào)節(jié)命令； 所述實(shí)時時鐘芯片根據(jù)所述頻率調(diào)節(jié)命令，調(diào)節(jié)所述石英晶體的頻率。
7.關(guān)于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括:實(shí)時時鐘芯片，頻率為32.768kHz的石英晶體，單片機(jī)；所述實(shí)時時鐘芯片分別與所述石英晶體以及單片機(jī)連接； 所述單片機(jī)，用于預(yù)先確定所述石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系；獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度，并根據(jù)確定的所述對應(yīng)關(guān)系、以及獲取的所述當(dāng)前的環(huán)境溫度，確定所述石英晶體的實(shí)際頻率；根據(jù)所述石英晶體的實(shí)際頻率以及石英晶體的標(biāo)準(zhǔn)頻率，獲得頻率誤差值；并根據(jù)所述頻率誤差值，調(diào)節(jié)所述石英晶體的頻率。
8.按權(quán)利要求7所述的用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于， 該系統(tǒng)還包括:溫度傳感器，用于測得所述當(dāng)前的環(huán)境溫度并輸送至所述單片機(jī)；頻率測定裝置，用于針對每一種所述當(dāng)前的環(huán)境溫度，測得所述石英晶體的實(shí)際頻率，并將所述實(shí)際頻率輸送至單片機(jī)； 所述單片機(jī)包括:擬合模塊，用于根據(jù)接收到的所有當(dāng)前環(huán)境溫度以及對應(yīng)的所述實(shí)際頻率，擬合得到石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的曲線函數(shù)；存儲模塊，用于保存所述曲線函數(shù)。
9.按權(quán)利要求8所述的用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述頻率測定裝置為頻率計(jì)數(shù)器，該頻率計(jì)數(shù)器用于對所述實(shí)時時鐘芯片輸出的秒信號的頻率進(jìn)行測量，得到所述實(shí)際頻率。
10.按權(quán)利要求8所述的用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)還包括狀態(tài)轉(zhuǎn)換模塊，用于在未檢測到電氣設(shè)備的工作電壓信號時，控制單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)；若接收到所述實(shí)時時鐘芯片發(fā)送的喚醒脈沖信號，控制單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)；在所述工作狀態(tài)下，若接收到所述實(shí)時時鐘芯片發(fā)送的休眠指令，則控制單片機(jī)進(jìn)入所述休眠狀 態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明屬于電氣設(shè)備領(lǐng)域，具體為用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)，能夠有效提高實(shí)時時鐘芯片的走時精度。用于實(shí)時時鐘芯片的精度調(diào)節(jié)方法包括所述實(shí)時時鐘芯片與頻率為32.768kHz的石英晶體連接；預(yù)先確定所述石英晶體的實(shí)際頻率與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系；該方法還包括獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度；根據(jù)確定的所述對應(yīng)關(guān)系、以及獲取的所述當(dāng)前的環(huán)境溫度，確定所述石英晶體的實(shí)際頻率；根據(jù)所述石英晶體的實(shí)際頻率以及石英晶體的標(biāo)準(zhǔn)頻率，獲得頻率誤差值；根據(jù)所述頻率誤差值，調(diào)節(jié)所述石英晶體的頻率。
文檔編號G05B19/042GK103092062SQ20131003185
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者沈卓 申請人:成都天奧電子股份有限公司