專利名稱：：實時時鐘的溫度補償電路及其方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及實時時鐘領域，特別涉及實時時鐘的溫度補償技術。
背景技術：
：在實時時鐘(Real-TimeClock，簡稱“RTC”)的設計中，由于溫度的變化造成了時鐘晶振的頻率變化，從而導致RTC計數(shù)不準確，因此需要根據(jù)溫度的變化補償晶振的驅動電容，以使得頻率保持不變。溫度補償RTC—般采用查找表(lookuptable)方式進行補償，即將補償電容值存儲在存儲器中，由于存儲器需要消耗一定的功耗，所以采用這種方式補償?shù)腞TC功耗會比較大。RTC在需要電池供電的系統(tǒng)中應用非常廣泛，例如在手持設備中等，因此需要進行低功耗設計。溫度補償RTC的功耗主要集中在內部晶體振蕩器0SC、數(shù)字計數(shù)器以及溫度補償電路中。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術中，低功耗設計主要集中在降低OSC的功耗以及數(shù)字計數(shù)器的功耗，而針對溫度補償電路的低功耗設計則相對較少。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種實時時鐘的溫度補償電路及其方法，可以降低實時時鐘的溫度補償功耗，同時作為一種設計結構上的創(chuàng)新，不需要依賴于特定的工藝或是器件的支持，非常容易實現(xiàn)。為解決上述技術問題，本發(fā)明的實施方式公開了一種實時時鐘的溫度補償電路，包括晶體振蕩器、溫度傳感器和存儲有所有補償值的存儲器，還包括比較器、寄存器組和電源控制模塊；比較器，用于判斷溫度傳感器輸出的當前溫度值是否在寄存器組保存的補償值范圍內，如果是，則寄存器組直接將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，否則，電源控制模塊控制打開存儲器，存儲器將與當前溫度值及其附近的N個溫度值對應的補償值輸出給寄存器組，寄存器組更新與當前溫度值及其附近的N個溫度值對應的補償值，寄存器組將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，電源控制模塊控制關閉存儲器；晶體振蕩器使用收到的補償值進行溫度補償，其中，N為正整數(shù)。本發(fā)明的實施方式還公開了一種實時時鐘的溫度補償方法，包括以下步驟判斷溫度傳感器輸出的當前溫度值是否在寄存器組保存的補償值范圍內，如果是，則直接從寄存器組中將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，否則，打開存儲有所有補償值的存儲器，將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，并將與當前溫度值及其附近的N個溫度值對應的補償值更新到寄存器組，關閉存儲器；晶體振蕩器使用收到的補償值進行溫度補償，其中，N為正整數(shù)。本發(fā)明實施方式與現(xiàn)有技術相比，主要區(qū)別及其效果在于在電源控制模塊的控制下，存儲器根據(jù)比較器的判斷結果，決定是否開啟，在存儲器不開啟的情況下，用比特位較低的寄存器組代替存儲器，可以降低實時時鐘的溫度補償功耗，同時作為一種設計結構上的創(chuàng)新，不需要依賴于特定的工藝或是器件的支持，非常容易實現(xiàn)。進一步地，根據(jù)實際環(huán)境中溫度變化的快慢不同，定時開啟溫度傳感器，可以進一步降低實時時鐘的溫度補償功耗。圖I是本發(fā)明第一實施方式中一種實時時鐘的溫度補償電路的結構示意圖；圖2是本發(fā)明第二實施方式中一種實時時鐘的溫度補償方法的流程示意圖。具體實施例方式在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節(jié)。但是，本領域的普通技術人員可以理解，即使沒有這些技術細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權利要求所要求保護的技術方案。為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步地詳細描述。本發(fā)明第一實施方式涉及一種實時時鐘的溫度補償電路。圖I是該實時時鐘的溫度補償電路的結構示意圖。具體地說，如圖I所示，該實時時鐘的溫度補償電路包括晶體振蕩器、溫度傳感器、存儲器、比較器、寄存器組和電源控制模塊。存儲器中存儲有所有的補償值。這里的存儲器可以是只讀存儲器(Read-OnlyMemory,簡稱“ROM”)、電可擦除可編程只讀存儲器(ElectricallyErasableProgrammableROM,簡稱“EEPROM”)或者可擦除、可編程只讀存儲器(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory,簡稱“EPROM”)等。溫度傳感器的電源和存儲器的電源由主電源供電，但是受到電源控制模塊的控制，可以關斷和打開。比較器，用于判斷溫度傳感器輸出的當前溫度值是否在寄存器組保存的補償值范圍內，如果是，則寄存器組直接將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，否則，電源控制模塊控制打開存儲器，存儲器將與當前溫度值及其附近的N個溫度值對應的補償值輸出給寄存器組，寄存器組更新與當前溫度值及其附近的N個溫度值對應的補償值，寄存器組將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，這里，也可以是由存儲器直接將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，電源控制模塊控制關閉存儲器。存儲器中存儲的補償值的數(shù)目大于N。晶體振蕩器使用收到的補償值進行溫度補償，其中，N為正整數(shù)。此外，還包括數(shù)字計數(shù)器，用于對來自晶體振蕩器的脈沖進行計數(shù)。當然，在本發(fā)明的其它某些實施方式中，數(shù)字計數(shù)器也可以沒有。當數(shù)字計數(shù)器計時達到預定時間間隔時，電源控制模塊控制打開溫度傳感器。在實際環(huán)境中，根據(jù)溫度變化的快慢預先設置好預定時間間隔，可以是I秒鐘、I分鐘、10分鐘、30分鐘或者I個小時等等。根據(jù)實際環(huán)境中溫度變化的快慢不同，定時開啟溫度傳感器，可以進一步降低實時時鐘的溫度補償功耗。當然，在本發(fā)明的其它某些實施方式中，溫度傳感器也可以是一直開啟著的。在電源控制模塊的控制下，存儲器根據(jù)比較器的判斷結果，決定是否開啟，在存儲器不開啟的情況下，用比特位較低的寄存器組代替存儲器，可以降低實時時鐘的溫度補償功耗，同時作為一種設計結構上的創(chuàng)新，不需要依賴于特定的工藝或是器件的支持，非常容易實現(xiàn)。接下來，具體說明該實時時鐘的溫度補償電路的工作原理。該實時時鐘的溫度補償電路，有兩種工作模式，一種是正常的溫度補償模式，另一種是低功耗的溫度補償模式。在正常的溫度補償模式下，芯片上電后，晶體振蕩器OSC開始工作產(chǎn)生時鐘，數(shù)字計數(shù)器工作，開始計時。此時存儲器和溫度傳感器都不工作，處于電源關斷狀態(tài)。當計時達到預定時間間隔的時候，例如I秒，開始進行溫度補償，此時先只打開溫度傳感器監(jiān)測當前溫度，產(chǎn)生當前溫度值，然后打開存儲器，存儲器中存儲著所有的補償值，不同的當前溫度值對應著不同的補償值，找到對應的補償值后，將補償值送給OSC，OSC內部補償電路會根據(jù)補償值的不同改變電容值，使得OSC的頻率達到正確的值。此時的補償功耗Pcompensation包括打開存儲器、讀取存儲器的功耗Prom和改變補償電容的功耗Pcap。即Pcompensation=Prom+Pcap。在實際環(huán)境中，由于溫度變化比較慢，在某些地區(qū)可能長時間的溫度變化都不大，晝夜溫差也較小，因此如果設定定時打開溫度傳感器測量當前溫度，在恒溫的情況下，可以大大降低溫度補償功耗。在進入低功耗模式后，先打開溫度傳感器監(jiān)測當前溫度，將測得的當前溫度值dataO保存到比較器中，然后打開存儲器，將與當前溫度值對應的補償值讀出，同時順序將該當前溫度值附近的N組補償值都讀出，如當前溫度值是25度，N=6，可以將25度上下的6個溫度值22度、23度、24度、26度、27度和28度所對應的補償值都讀出存入到寄存器組中，并將當前溫度值對應的補償值送到OSC去調整補償電容，最后關閉溫度傳感器和存儲器。在定時補償?shù)那闆r下，當時間進行到預定的時刻必須進行溫度補償?shù)臅r候，先打開溫度傳感器監(jiān)測當前溫度值datal，將比較器中的dataO與datal進行比較，如果二者相同，貝1J不改變補償值，這樣節(jié)省了功耗，即Pcompensation=0;如果二者不同，則比較datal的值是不是在dataO附近的N個溫度值范圍內，如果在范圍內，則直接在寄存器組中找到相應的補償值，送給0SC，此時不需要打開存儲器，節(jié)省了功耗Prom，補償功耗只有改變補償電容的功耗Pcap,即Pcompensation=Pcap?？梢钥闯?，在該實時時鐘的溫度補償電路中，數(shù)字計數(shù)器、電源控制模塊、比較器、寄存器組和晶體振蕩器始終開啟，溫度傳感器根據(jù)實際情況定時開啟，存儲器則根據(jù)比較器的結果開啟當溫度傳感器測得的當前溫度值與上次的溫度值相同時，不開啟存儲器，不改變補償值，也就不改變補償電容，節(jié)省了功耗；或者當前溫度值雖然與上次的溫度值不同，但是仍然能夠在寄存器組中找到相應的補償值時，也不開啟存儲器，節(jié)省了功耗?？傊搶崟r時鐘的溫度補償電路可以有效地降低溫度補償RTC的補償功耗，從而可以降低整體功耗。此外，這是一種針對RTC溫度補償特性的設計結構上的創(chuàng)新，不需要依賴于特定的工藝或是器件的支持，非常利于實現(xiàn)。需要說明的是，本發(fā)明電路實施方式中提到的各模塊都是邏輯模塊，在物理上，一個邏輯模塊可以是一個物理模塊，也可以是一個物理模塊的一部分，還可以以多個物理模塊的組合實現(xiàn)，這些邏輯模塊本身的物理實現(xiàn)方式并不是最重要的，這些邏輯模塊所實現(xiàn)的功能的組合是才解決本發(fā)明所提出的技術問題的關鍵。此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新部分，本發(fā)明上述電路實施方式并沒有將與解決本發(fā)明所提出的技術問題關系不太密切的模塊引入，這并不表明上述設備實施方式并不存在其它的模塊。本發(fā)明第二實施方式涉及一種實時時鐘的溫度補償方法。圖2是該實時時鐘的溫度補償方法的流程示意圖。具體地說，如圖2所示，該實時時鐘的溫度補償方法包括以下步驟在步驟201中，判斷溫度傳感器輸出的當前溫度值是否在寄存器組保存的補償值范圍內。若是，則進入步驟202;若否，則進入步驟204。在步驟201之前，還包括以下步驟打開溫度傳感器，將溫度傳感器輸出的初始溫度值保存到比較器中。打開存儲器，將與初始溫度值及其附近的N個溫度值對應的補償值保存到寄存器組中，并將與初始溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，關閉存儲器和溫度傳感器。晶體振蕩器使用收到的補償值進行溫度補償，其中，N為正整數(shù)。上述步驟作為初始化步驟，只執(zhí)行一次。此外，步驟201，還包括以下子步驟打開溫度傳感器，將溫度傳感器輸出的當前溫度值與比較器中存儲的初始溫度值進行比較，如果當前溫度值與初始溫度值相同，維持寄存器組對晶體振蕩器的當前補償值。如果當前溫度值與初始溫度值不同，但當前溫度值在初始溫度值附近的N個溫度值范圍內，則判斷為溫度傳感器輸出的當前溫度值在寄存器組保存的補償值范圍內。關閉溫度傳感器。為了更好地節(jié)省功耗，可以預先設定時間間隔，當數(shù)字計數(shù)器計時達到預定時間間隔時，執(zhí)行步驟201。根據(jù)實際環(huán)境中溫度變化的快慢不同，定時開啟溫度傳感器，可以進一步降低實時時鐘的溫度補償功耗。在步驟202中，直接從寄存器組中將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器。此后進入步驟203，晶體振蕩器使用收到的補償值進行溫度補償。此后再次回到步驟201。在步驟204中，打開存儲器，將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器。在此步驟中，可以是由存儲器直接將補償值輸出給晶體振蕩器，也可以是由寄存器組輸出給晶體振蕩器。在由寄存器組輸出給晶體振蕩器的情況下，步驟204包括以下子步驟打開存儲器，先將與當前溫度值對應的補償值更新到寄存器組中，寄存器組再將該補償值輸出給晶體振蕩器。此后進入步驟205，將與當前溫度值及其附近的N個溫度值對應的補償值更新到寄存器組。其中，N為正整數(shù)。此后進入步驟206，關閉存儲器。此后進入步驟203。存儲器中存儲有所有的補償值，補償值的數(shù)目大于N。本實施方式是與第一實施方式相對應的方法實施方式，本實施方式可與第一實施方式互相配合實施。第一實施方式中提到的相關技術細節(jié)在本實施方式中依然有效，為了減少重復，這里不再贅述。相應地，本實施方式中提到的相關技術細節(jié)也可應用在第一實施方式中。本發(fā)明的各方法實施方式均可以以軟件、硬件、固件等方式實現(xiàn)。不管本發(fā)明是以軟件、硬件、還是固件方式實現(xiàn)，指令代碼都可以存儲在任何類型的計算機可訪問的存儲器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固態(tài)的或者非固態(tài)的，固定的或者可更換的介質等等)。同樣，存儲器可以例如是可編程陣列邏輯(ProgrammableArrayLogic，簡稱“PAL”)、隨機存取存儲器(RandomAccessMemory，簡稱“RAM”)、可編程只讀存儲器(ProgrammableReadOnlyMemory,簡稱“PROM”)、只讀存儲器(Read-OnlyMemory,簡稱“ROM”)、電可擦除可編程只讀存儲器(ElectricallyErasableProgrammableROM,簡稱“EEPR0M”)、磁盤、光盤、數(shù)字通用光盤(DigitalVersatileDisc，簡稱“DVD”)等等。雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方式，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。權利要求1.一種實時時鐘的溫度補償電路，包括晶體振蕩器、溫度傳感器和存儲有所有補償值的存儲器，其特征在于，還包括比較器、寄存器組和電源控制模塊；比較器，用于判斷溫度傳感器輸出的當前溫度值是否在寄存器組保存的補償值范圍內，如果是，則寄存器組直接將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，否則，電源控制模塊控制打開存儲器，存儲器將與當前溫度值及其附近的N個溫度值對應的補償值輸出給寄存器組，寄存器組更新與當前溫度值及其附近的N個溫度值對應的補償值，寄存器組將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，電源控制模塊控制關閉存儲器；晶體振蕩器使用收到的補償值進行溫度補償，其中，N為正整數(shù)。2.根據(jù)權利要求I所述的實時時鐘的溫度補償電路，其特征在于，所述存儲器直接將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器。3.根據(jù)權利要求2所述的實時時鐘的溫度補償電路，其特征在于，還包括數(shù)字計數(shù)器，用于對來自晶體振蕩器的脈沖進行計數(shù)。4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的實時時鐘的溫度補償電路，其特征在于，當數(shù)字計數(shù)器計時達到預定時間間隔時，電源控制模塊控制打開溫度傳感器。5.一種實時時鐘的溫度補償方法，其特征在于，包括以下步驟判斷溫度傳感器輸出的當前溫度值是否在寄存器組保存的補償值范圍內，如果是，則直接從寄存器組中將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，否則，打開存儲有所有補償值的存儲器，將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，并將與當前溫度值及其附近的N個溫度值對應的補償值更新到寄存器組，關閉存儲器；晶體振蕩器使用收到的補償值進行溫度補償，其中，N為正整數(shù)。6.根據(jù)權利要求5所述的實時時鐘的溫度補償方法，其特征在于，在所述打開存儲有所有補償值的存儲器，將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器的步驟中，存儲器直接將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器。7.根據(jù)權利要求5所述的實時時鐘的溫度補償方法，其特征在于，在所述打開存儲有所有補償值的存儲器，將與當前溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器的步驟中，包括以下子步驟打開存儲器，先將與當前溫度值對應的補償值更新到寄存器組中，寄存器組再將該補償值輸出給晶體振蕩器。8.根據(jù)權利要求5所述的實時時鐘的溫度補償方法，其特征在于，在所述判斷溫度傳感器輸出的當前溫度值是否在寄存器組保存的補償值范圍內的步驟之前，還包括以下步驟打開溫度傳感器，將溫度傳感器輸出的初始溫度值保存到比較器中；打開存儲器，將與初始溫度值及其附近的N個溫度值對應的補償值保存到寄存器組中，并將與初始溫度值對應的補償值輸出給晶體振蕩器，關閉存儲器和溫度傳感器；晶體振蕩器使用收到的補償值進行溫度補償，其中，N為正整數(shù)。9.根據(jù)權利要求5所述的實時時鐘的溫度補償方法，其特征在于，所述判斷溫度傳感器輸出的當前溫度值是否在寄存器組保存的補償值范圍內的步驟，包括以下子步驟打開溫度傳感器，將溫度傳感器輸出的當前溫度值與比較器中存儲的初始溫度值進行比較，如果當前溫度值與初始溫度值相同，維持寄存器組對晶體振蕩器的當前補償值；如果當前溫度值與初始溫度值不同，但當前溫度值在初始溫度值附近的N個溫度值范圍內，則判斷為溫度傳感器輸出的當前溫度值在寄存器組保存的補償值范圍內；關閉溫度傳感器。10.根據(jù)權利要求5至9中任一項所述的實時時鐘的溫度補償方法，其特征在于，當數(shù)字計數(shù)器計時達到預定時間間隔時，執(zhí)行所述判斷溫度傳感器輸出的當前溫度值是否在寄存器組保存的補償值范圍內的步驟。全文摘要本發(fā)明涉及實時時鐘領域，公開了一種實時時鐘的溫度補償電路及其方法。本發(fā)明中，在電源控制模塊的控制下，存儲器根據(jù)比較器的判斷結果，決定是否開啟，在存儲器不開啟的情況下，用比特位較低的寄存器組代替存儲器，可以降低實時時鐘的溫度補償功耗，同時作為一種設計結構上的創(chuàng)新，不需要依賴于特定的工藝或是器件的支持，非常容易實現(xiàn)。根據(jù)實際環(huán)境中溫度變化的快慢不同，定時開啟溫度傳感器，可以進一步降低實時時鐘的溫度補償功耗。文檔編號H03B5/04GK102624331SQ20121009669公開日2012年8月1日申請日期2012年4月1日優(yōu)先權日2012年4月1日發(fā)明者胡晉,蕭經(jīng)華申請人:鉅泉光電科技(上海)股份有限公司