本發(fā)明涉及一種實時時鐘，特別是涉及一種實時時鐘產(chǎn)生裝置和利用該實時時鐘產(chǎn)生裝置實現(xiàn)的實時時鐘產(chǎn)生方法。

背景技術(shù)：

石英晶體振蕩器在出廠后，其頂點頻率的偏差不能被更改，否則溫度曲線會變掉，從而引起較大的誤差，所以需要采用昂貴的具有抗回流焊性能的石英晶體，導(dǎo)致成本高。

現(xiàn)有產(chǎn)品中對石英晶體振蕩器的調(diào)整，主要是調(diào)整石英晶體振蕩器中的負載電容的大小，由于負載電容與輸出頻率呈反比例關(guān)系，則負載電容的改變影響輸出頻率的大小，所以通過改變負載電容的大小可控制輸出的頻率，但這種負載電容調(diào)整方式，在偏離室溫較多時輸出的時鐘信號精度較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中采用負載電容調(diào)整方式輸出的時鐘信號精度低、抗回流焊性能差的缺陷，提供一種實時時鐘產(chǎn)生裝置及方法。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：

本發(fā)明提供一種實時時鐘產(chǎn)生裝置，其特點在于，其包括一溫度傳感器、一頻溫函數(shù)發(fā)生器、一鎖相環(huán)和一秒合成器，其中該秒合成器包括一低頻計數(shù)器、一高頻計數(shù)器和一合成控制器；

該溫度傳感器與該頻溫函數(shù)發(fā)生器電連接，該頻溫函數(shù)發(fā)生器與該合成控制器電連接，該合成控制器分別與該低頻計數(shù)器和該高頻計數(shù)器電連接，該高頻計數(shù)器與該鎖相環(huán)電連接；

該溫度傳感器用于檢測當(dāng)前環(huán)境下的當(dāng)前溫度值，并將該當(dāng)前溫度值傳 輸至該頻溫函數(shù)發(fā)生器；

該頻溫函數(shù)發(fā)生器用于計算該當(dāng)前溫度值條件下對應(yīng)的振蕩頻率偏離一標(biāo)準(zhǔn)振蕩頻率的偏離頻率數(shù)值，并將該偏離頻率數(shù)值傳輸至該合成控制器；

該低頻計數(shù)器用于接收一低頻時鐘信號；

該合成控制器用于根據(jù)該偏離頻率數(shù)值計算公式1S(1秒)＝M*T_L+N*T_H中參數(shù)M和N的取值，將參數(shù)M的取值傳輸至該低頻計數(shù)器，將參數(shù)N的取值傳輸至該高頻計數(shù)器，其中T_L為低頻計數(shù)器的周期，T_H為高頻計數(shù)器的周期；

該鎖相環(huán)用于對該低頻時鐘信號進行倍頻放大，并將經(jīng)放大后的高頻時鐘信號傳輸至該高頻計數(shù)器；

該低頻計數(shù)器用于計數(shù)M次，該鎖相環(huán)用于啟動該高頻計數(shù)器，該高頻計數(shù)器用于計數(shù)N次后輸出秒脈沖。

較佳地，該合成控制器用于在該秒脈沖結(jié)束前的某一時刻啟動該鎖相環(huán)。

較佳地，該時刻為該秒脈沖結(jié)束前2-3ms。

較佳地，該合成控制器用于在該時刻發(fā)送一啟動使能信號至該鎖相環(huán)。

較佳地，該合成控制器用于在該高頻計數(shù)器計數(shù)N次時發(fā)送一關(guān)閉使能信號至該鎖相環(huán)。

本發(fā)明還提供一種實時時鐘產(chǎn)生方法，其特點在于，其利用上述的實時時鐘產(chǎn)生裝置實現(xiàn)，該實時時鐘產(chǎn)生方法包括以下步驟：

該溫度傳感器檢測當(dāng)前環(huán)境下的當(dāng)前溫度值，并將該當(dāng)前溫度值傳輸至該頻溫函數(shù)發(fā)生器；

該頻溫函數(shù)發(fā)生器計算該當(dāng)前溫度值條件下對應(yīng)的振蕩頻率偏離一標(biāo)準(zhǔn)振蕩頻率的偏離頻率數(shù)值，并將該偏離頻率數(shù)值傳輸至該合成控制器；

該低頻計數(shù)器接收該低頻時鐘信號；

該合成控制器根據(jù)該偏離頻率數(shù)值計算公式1S＝M*T_L+N*T_H中參數(shù)M 和N的取值，將參數(shù)M的取值傳輸至該低頻計數(shù)器，將參數(shù)N的取值傳輸至該高頻計數(shù)器，其中T_L為低頻計數(shù)器的周期，T_H為高頻計數(shù)器的周期；

該鎖相環(huán)對該低頻時鐘信號進行倍頻放大，并將經(jīng)放大后的高頻時鐘信號傳輸至該高頻計數(shù)器；

該低頻計數(shù)器計數(shù)M次，然后該鎖相環(huán)啟動該高頻計數(shù)器計數(shù)N次后輸出秒脈沖。

較佳地，該合成控制器在該秒脈沖結(jié)束前的某一時刻啟動該鎖相環(huán)。

較佳地，該時刻為該秒脈沖結(jié)束前2-3ms。

較佳地，該合成控制器在該時刻發(fā)送一啟動使能信號至該鎖相環(huán)。

較佳地，該合成控制器在該高頻計數(shù)器計數(shù)N次后發(fā)送一關(guān)閉使能信號至該鎖相環(huán)。

在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。

本發(fā)明的積極進步效果在于：

本發(fā)明由于未對石英晶體振蕩器進行任何調(diào)整或操作，負載電容不變，仍然保持在最大值，所以寄生電容的影響減至最小，振蕩器的輸出頻率由石英晶體的溫度特性決定，寄生電容引入的高次項被減弱。而且，本發(fā)明的頻率由秒合成器的數(shù)字寄存器設(shè)置，可以在任何時候、任何地方進行設(shè)置，比如在該實時時鐘產(chǎn)生裝置構(gòu)成的芯片焊接后，重新設(shè)定頂點頻率，而不會對溫度曲線造成影響，這樣就降低了石英晶體的要求，且輸出的頻率精度高。此外，由于頻率的調(diào)整不影響石英晶體振蕩器，則本發(fā)明可以接受遠程或網(wǎng)絡(luò)授時。

附圖說明

圖1為本發(fā)明較佳實施例的實時時鐘產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明較佳實施例的實時時鐘產(chǎn)生方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1所示，本實施例提供一種實時時鐘產(chǎn)生裝置，其包括一溫度傳感器2、一頻溫函數(shù)發(fā)生器3、一鎖相環(huán)4和一秒合成器5，其中該秒合成器5包括一低頻計數(shù)器51、一高頻計數(shù)器52和一合成控制器53。

該溫度傳感器2與該頻溫函數(shù)發(fā)生器3電連接，該頻溫函數(shù)發(fā)生器3與該合成控制器53電連接，該合成控制器53分別與該低頻計數(shù)器51和該高頻計數(shù)器52電連接，該高頻計數(shù)器52與該鎖相環(huán)4電連接，該鎖相環(huán)4與一石英晶體振蕩器1電連接，該低頻計數(shù)器51也與該石英晶體振蕩器1電連接。

其中，本實施例的石英晶體振蕩器(XTAL)1采用32768Hz的石英晶體振蕩器。該石英晶體振蕩器1中的F₀校準(zhǔn)寄存器用來調(diào)整負載電容，以此來滿足石英晶體負載電容的要求，F(xiàn)₀校準(zhǔn)寄存器可以但沒有必要把F₀調(diào)節(jié)的非常精準(zhǔn)。該石英晶體振蕩器1輸出頻率為32768KHz的低頻時鐘信號(CLKL)至該低頻計數(shù)器(CLKL計數(shù)器)51，該低頻計數(shù)器51的周期為1/32768，即30.5us。

該溫度傳感器2用于檢測當(dāng)前環(huán)境下的當(dāng)前溫度值，并將該當(dāng)前溫度值傳輸至該頻溫函數(shù)發(fā)生器3。

該頻溫函數(shù)發(fā)生器3用于計算該當(dāng)前溫度值條件下對應(yīng)的振蕩頻率偏離一標(biāo)準(zhǔn)振蕩頻率的偏離頻率數(shù)值，并將該偏離頻率數(shù)值傳輸至該合成控制器53。

該合成控制器53用于根據(jù)該偏離頻率數(shù)值計算公式1S＝M*T_L+N*T_H中參數(shù)M和N的取值，并將參數(shù)M的取值傳輸至該低頻計數(shù)器51，將參數(shù)N的取值傳輸至該高頻計數(shù)器(CLKH計數(shù)器)52，其中T_L為該低頻計數(shù)器的周期，T_H為該高頻計數(shù)器的周期。

該鎖相環(huán)4用于對該石英晶體振蕩器1輸出的低頻時鐘信號進行倍頻放大，例如放大K＝305倍，并將經(jīng)放大后的高頻時鐘信號傳輸至該高頻計數(shù)器 52，則該高頻計數(shù)器52的周期T_H＝1/32768*305＝0.1us。

該低頻計數(shù)器51用于計數(shù)M次，該合成控制器53用于在產(chǎn)生的秒脈沖結(jié)束前的2-3ms發(fā)送一啟動使能信號至該鎖相環(huán)4以啟動該鎖相環(huán)4，該鎖相環(huán)4用于啟動該高頻計數(shù)器52，該高頻計數(shù)器52用于計數(shù)N次后輸出秒脈沖。

而且，該合成控制器53還用于在該高頻計數(shù)器52計數(shù)N次時發(fā)送一關(guān)閉使能信號至該鎖相環(huán)4以關(guān)閉該鎖相環(huán)4，通過上述可以看出，該鎖相環(huán)4并不是一直處于工作狀態(tài)，而是在秒脈沖結(jié)束前的2-3ms開始啟動工作，并在高頻計數(shù)器52計數(shù)N次后不工作，這樣能夠有效地降低該實時時鐘裝置的功耗。

如圖2所示，本實施例還提供一種實時時鐘產(chǎn)生方法，其利用上述的實時時鐘產(chǎn)生裝置實現(xiàn)，該實時時鐘產(chǎn)生方法包括以下步驟：

步驟101、該溫度傳感器檢測當(dāng)前環(huán)境下的當(dāng)前溫度值，并將該當(dāng)前溫度值傳輸至該頻溫函數(shù)發(fā)生器；

步驟102、該頻溫函數(shù)發(fā)生器計算該當(dāng)前溫度值條件下對應(yīng)的振蕩頻率偏離一標(biāo)準(zhǔn)振蕩頻率的偏離頻率數(shù)值，并將該偏離頻率數(shù)值傳輸至該合成控制器；

步驟103、該振蕩器輸出低頻時鐘信號至該低頻計數(shù)器；

步驟104、該合成控制器根據(jù)該偏離頻率數(shù)值計算公式1S＝M*T_L+N*T_H中參數(shù)M和N的取值，并將參數(shù)M的取值傳輸至該低頻計數(shù)器，將參數(shù)N的取值傳輸至該高頻計數(shù)器，其中T_L為低頻計數(shù)器的周期，T_H為高頻計數(shù)器的周期；

步驟105、該低頻計數(shù)器計數(shù)M次，該鎖相環(huán)對該振蕩器輸出的低頻時鐘信號進行倍頻放大，并將經(jīng)放大后的高頻時鐘信號傳輸至該高頻計數(shù)器啟動該高頻計數(shù)器；

步驟106、該高頻計數(shù)器計數(shù)N次后輸出秒脈沖。

其中，在步驟105中，該合成控制器在該秒脈沖結(jié)束前2-3ms發(fā)送一啟 動使能信號至該鎖相環(huán)啟動該鎖相環(huán)。

在步驟106之后，該合成控制器在該高頻計數(shù)器計數(shù)N次后發(fā)送一關(guān)閉使能信號至該鎖相環(huán)關(guān)閉該鎖相環(huán)。

綜上，本發(fā)明由于未對石英晶體振蕩器進行任何調(diào)整或操作，負載電容不變，仍然保持在最大值，所以寄生電容的影響減至最小，振蕩器的輸出頻率由石英晶體的溫度特性決定，寄生電容引入的高次項被減弱。而且，本發(fā)明的頻率由秒合成器的數(shù)字寄存器設(shè)置，可以在任何時候、任何地方進行設(shè)置，比如在該實時時鐘產(chǎn)生裝置構(gòu)成的芯片焊接后，重新設(shè)定頂點頻率，而不會對溫度曲線造成影響，這樣就降低了石英晶體的要求，且輸出的頻率精度高。此外，由于頻率的調(diào)整不影響石英晶體振蕩器，則本發(fā)明可以接受遠程或網(wǎng)絡(luò)授時。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。