實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置制造方法
【專利摘要】一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，包括：一石英振蕩器，輸出具有以一頻率的多個(gè)振蕩脈沖；一控制單元，根據(jù)上述頻率設(shè)定一第一整數(shù)以及一第二整數(shù)，對(duì)應(yīng)于上述第一整數(shù)的一第一次數(shù)以及對(duì)應(yīng)于上述第二整數(shù)的一第二次數(shù)，其中上述第一整數(shù)大于上述頻率的一最小整數(shù)，且上述第二整數(shù)小于上述頻率的一最大整數(shù)；一多工器，以上述第一次數(shù)輸出上述第一整數(shù)以及以上述第二次數(shù)輸出上述第二整數(shù)；以及一計(jì)數(shù)器，耦接于上述多工器以及上述石英振蕩器，根據(jù)所接收的上述第一整數(shù)或上述第二整數(shù)計(jì)數(shù)上述振蕩脈沖的個(gè)數(shù)而輸出一脈沖。
【專利說明】實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于修正實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率的裝置，特別是關(guān)于利用頻率的前后相鄰兩整數(shù)修正實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]實(shí)時(shí)時(shí)鐘(real-time clock, RTC)是用以計(jì)算年、日、時(shí)、分、秒的計(jì)數(shù)器,其包括
一石英振蕩器、一秒計(jì)數(shù)器、一分計(jì)數(shù)器、一時(shí)計(jì)數(shù)器、一天計(jì)數(shù)器以及一年計(jì)數(shù)器，通常假定石英振蕩器輸出的頻率為32768Hz。
[0003]秒計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)石英振蕩器輸出的脈沖，當(dāng)秒計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)到達(dá)32768時(shí)，則輸出一通知信號(hào)至分計(jì)數(shù)器；當(dāng)分計(jì)數(shù)器累計(jì)計(jì)數(shù)達(dá)到60時(shí)，分計(jì)數(shù)器輸出一通知信號(hào)至?xí)r計(jì)數(shù)器；當(dāng)時(shí)計(jì)數(shù)器累積計(jì)數(shù)達(dá)到24時(shí)，時(shí)計(jì)數(shù)器則輸出一通知信號(hào)至日計(jì)數(shù)器；當(dāng)日計(jì)數(shù)器累計(jì)計(jì)數(shù)達(dá)到一默認(rèn)值，擇日計(jì)數(shù)器輸出一通知信號(hào)至年計(jì)數(shù)器。
[0004]因此，該實(shí)時(shí)時(shí)鐘的準(zhǔn)確性由石英振蕩器所產(chǎn)生的頻率決定，然而石英振蕩器所產(chǎn)生的頻率容易受到環(huán)境溫度的影響而產(chǎn)生頻率漂移，或者因?yàn)橹瞥痰年P(guān)系，通常石英振蕩器產(chǎn)生的頻率有一介于20ppm以及-20ppm的偏移率，如果石英振蕩器所產(chǎn)生的頻率不準(zhǔn)確，連帶的造成實(shí)時(shí)時(shí)鐘的時(shí)間也隨之不準(zhǔn)確。然而，實(shí)時(shí)時(shí)鐘可使用許多不同的修正機(jī)制修正其時(shí)間的精準(zhǔn)度，但方法往往不夠直覺簡單。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提出一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，包括:一石英振蕩器，輸出一振蕩信號(hào)，上述振蕩信號(hào)具有以一頻率輸出的多個(gè)振蕩脈沖；一控制單元，根據(jù)上述頻率設(shè)定一第一整數(shù)以及一第二整數(shù)、對(duì)應(yīng)于上述第一整數(shù)的一第一次數(shù)以及對(duì)應(yīng)于上述第二整數(shù)的一第二次數(shù)，其中上述第一整數(shù)大于上述頻率的一最小整數(shù)，且上述第二整數(shù)小于上述頻率的一最大整數(shù)；一多工器，以上述第一次數(shù)輸出上述第一整數(shù)以及以上述第二次數(shù)輸出上述第二整數(shù)；以及一計(jì)數(shù)器，耦接于上述多工器以及上述石英振蕩器，根據(jù)所接收的上述第一整數(shù)或上述第二整數(shù)計(jì)數(shù)上述振蕩脈沖的個(gè)數(shù)而輸出一脈沖。
[0006]本發(fā)明所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，其中上述振蕩信號(hào)的上述頻率根據(jù)一溫度由一查找表或一多項(xiàng)式取得。
[0007]本發(fā)明所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，其中上述振蕩信號(hào)的該頻率具有一第一整數(shù)部分以及一第一小數(shù)部分。
[0008]本發(fā)明所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，還包括一第一緩存器，用以儲(chǔ)存一既定數(shù)目。
[0009]本發(fā)明所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，其中上述控制單元根據(jù)上述既定數(shù)目與上述第一小數(shù)部分取得一乘積，并根據(jù)上述乘積的一第二整數(shù)部分設(shè)定上述第一次數(shù)，以及根據(jù)上述既定數(shù)目與上述第一整數(shù)的差設(shè)定上述第二次數(shù)。
[0010]本發(fā)明所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，還包括:一小數(shù)位數(shù)控制緩存器，用以儲(chǔ)存一小數(shù)位數(shù)；一小數(shù)緩存器，用以儲(chǔ)存上述第二整數(shù)部分；以及其中若是上述小數(shù)位數(shù)以二進(jìn)制表示，則上述既定數(shù)目為上述小數(shù)位數(shù)的2的乘冪。
[0011]本發(fā)明所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，還包括:一整數(shù)緩存器，用以儲(chǔ)存一第三整數(shù)，上述第三整數(shù)為上述頻率的一默認(rèn)值；一整數(shù)誤差緩存器，用以儲(chǔ)存上述第一整數(shù)部分減去上述第三整數(shù)的值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置的方塊圖。
[0013]圖2顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的振蕩信號(hào)S的波形圖。
[0014]圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例所述的通用實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置的方塊圖。
[0015]圖4根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例圖解說明既定數(shù)目、第一次數(shù)以及第二次數(shù)。
[0016]附圖中符號(hào)的簡單說明如下:
[0017]11:石英振蕩器；12:控制單元；13:多工器；14:計(jì)數(shù)器；15:第一緩存器；16:第二緩存器；17:既定數(shù)目緩存器；18:脈沖；31:小數(shù)位數(shù)控制緩存器；32:小數(shù)緩存器；33:整數(shù)緩存器；34:整數(shù)誤差緩存器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置的方塊圖。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置包括一石英振蕩器11、一控制單兀12、一多工器
13、一計(jì)數(shù)器14、第一緩存器15、第二緩存器16以及既定數(shù)目緩存器17。石英振蕩器11輸出一振蕩信號(hào)S，此振蕩信號(hào)S具有以一頻率輸出的多個(gè)振蕩脈沖。圖2顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的振蕩信號(hào)S的波形圖。如圖所示，振蕩信號(hào)S具有多個(gè)振蕩脈沖I，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例此振蕩信號(hào)S的頻率可為32768Hz，或是32768Hz附近的一頻率。另外，石英振蕩器11所輸出振蕩信號(hào)S的頻率會(huì)因?yàn)榄h(huán)境溫度的影響而漂移，例如由32768Hz變?yōu)?2766Hz 等等。
[0019]經(jīng)由控制單元12取得石英振蕩器11輸出的頻率后，并將其上述振蕩信號(hào)的該頻率區(qū)分為整數(shù)部分以及小數(shù)部分。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，振蕩信號(hào)S的頻率可根據(jù)溫度由一查找表或一多項(xiàng)式取得。
[0020]控制單元12根據(jù)振蕩信號(hào)S的頻率設(shè)定第一整數(shù)以及第二整數(shù)、以及對(duì)應(yīng)于第一整數(shù)的第一次數(shù)與對(duì)應(yīng)于第二整數(shù)的第二次數(shù)。控制單元12將第一整數(shù)設(shè)為大于振蕩信號(hào)S的頻率的最小整數(shù)值并儲(chǔ)存于第一緩存器15中，將第二整數(shù)設(shè)為小于振蕩信號(hào)S的頻率的最大整數(shù)值，另外，將振蕩信號(hào)S的頻率的整數(shù)部分設(shè)為第二整數(shù)，并將第二整數(shù)儲(chǔ)存于第二緩存器16。也就是第一整數(shù)大于第二整數(shù)，且兩者的差為一。
[0021]控制單元12根據(jù)既定數(shù)目與振蕩信號(hào)S的頻率的小數(shù)部分取得一乘積，并根據(jù)乘積的整數(shù)部分設(shè)定第一次數(shù)，并且根據(jù)既定數(shù)目與第一整數(shù)的差設(shè)定第二次數(shù)。因此，第一次數(shù)即為第一整數(shù)載入至計(jì)數(shù)器14的次數(shù)；同樣的，第二次數(shù)為第二整數(shù)載入至計(jì)數(shù)器14的次數(shù)。第一次數(shù)與第二次數(shù)的和即為儲(chǔ)存于既定數(shù)目緩存器17的既定數(shù)目。
[0022]控制單元12控制多工器13以第一次數(shù)輸出第一整數(shù)以及以第二次數(shù)輸出第二整數(shù)至計(jì)數(shù)器14。計(jì)數(shù)器14，耦接于多工器13以及石英振蕩器11，根據(jù)所接收的上述第一整數(shù)或上述第二整數(shù)計(jì)數(shù)振蕩脈沖I的個(gè)數(shù)而輸出脈沖18。
[0023]舉例來說，假設(shè)石英振蕩器11輸出的頻率為32767.46Hz，整數(shù)部分為32767，因此第二整數(shù)為32767，第一整數(shù)為32768。頻率的小數(shù)部分為0.46，此值將決定第一整數(shù)以及第二整數(shù)加載計(jì)數(shù)器14的次數(shù)(即第一次數(shù)以及第二次數(shù))的安排。以既定數(shù)目為10來看，頻率的小數(shù)部分以既定數(shù)目的乘積為4.6(0.46X10=4.6)，取整數(shù)部分4設(shè)為第一次數(shù)，因此加載第二整數(shù)至計(jì)數(shù)器14的第二次數(shù)為6 (10-4=6)。圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例所述的通用實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置的方塊圖。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，通用實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置除了圖1所示的單元外，還包括一小數(shù)位數(shù)控制緩存器31、一小數(shù)緩存器32、一整數(shù)緩存器33以及一整數(shù)誤差緩存器34。其中小數(shù)位數(shù)控制緩存器31用以儲(chǔ)存小數(shù)位數(shù)n，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，例如小數(shù)位數(shù)以二進(jìn)制表示，儲(chǔ)存于小數(shù)位數(shù)控制緩存器31的小數(shù)位數(shù)η為8，代表既定數(shù)目為2的8次方，即256次。既定數(shù)目與振蕩信號(hào)S的頻率的小數(shù)部分取得乘積，并將該乘積的整數(shù)部分儲(chǔ)存于小數(shù)緩存器32，為第一次數(shù)N。
[0024]整數(shù)緩存器33用以儲(chǔ)存一默認(rèn)值C，整數(shù)誤差緩存器34用以儲(chǔ)存振蕩信號(hào)S的頻率的整數(shù)部分與默認(rèn)值C的差值P。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，例如石英振蕩器11通常輸出的頻率為32768Hz，所以通常將默認(rèn)值C設(shè)為32768，但實(shí)際振蕩信號(hào)S的頻率為32766.46Hz，故差值P為32766-32768=-2。其中，正負(fù)號(hào)可以2的補(bǔ)碼表示。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，說明通用實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置。舉例來說，石英振蕩器11輸出一振蕩信號(hào)S經(jīng)由控制單元12取得頻率為32767.46Hz，并將其分為整數(shù)部分以及小數(shù)部分。由于儲(chǔ)存于整數(shù)緩存器33的默認(rèn)值為32768，所以儲(chǔ)存于整數(shù)誤差緩存器34的差值P應(yīng)為-1，因此儲(chǔ)存于第二緩存器16的第二整數(shù)M為32767，儲(chǔ)存于第一緩存器15的第一整數(shù)(M+1)為32768。
[0026]再者，儲(chǔ)存于小數(shù)位數(shù)控制緩存器31的小數(shù)位數(shù)η為8，且以二進(jìn)制表示，即代表既定數(shù)目為256。圖4根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例圖解說明既定數(shù)目、第一次數(shù)以及第二次數(shù)。也就是在最靠近頻率的兩連續(xù) 整數(shù)(32767以及32768)中，劃分成256個(gè)間隔。然后，根據(jù)既定數(shù)目以及振蕩信號(hào)S的頻率的小數(shù)部分，取一乘積為0.46X256=117.76，則其整數(shù)部分117即為第一次數(shù)N，代表第一整數(shù)(Μ+1)需載入計(jì)數(shù)器14的次數(shù)。既定數(shù)目與第一次數(shù)N的差139，儲(chǔ)存于第二戰(zhàn)存器16而為第二次數(shù)，代表第二整數(shù)M載入計(jì)數(shù)器14的次數(shù)。振蕩信號(hào)S的頻率可由下列公式表示:
[0027]32767.46 = [32767 χ (256 -117) + 32768 x 117]/256(1)
[0028]因此，在256次的計(jì)數(shù)器14累計(jì)的時(shí)間為:
[0029][32767.4632767X (256-117)+32767.4632768X 117]=256.0000233
[0030](2)
[0031]若以固定的除數(shù)(32768)，相同256次累積的時(shí)間為:
[0032]32767.46332768X256=255.9957813 (3)
[0033]本發(fā)明的實(shí)施例所揭露的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置能夠以簡單、直覺的方式產(chǎn)生準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率，并且如公式2以及公式3的結(jié)果可知，經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)施例所揭露的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置修正頻率后，確實(shí)可得到精確的補(bǔ)償。
[0034]同時(shí)，在此提及的緩存器，包含一切所有計(jì)算機(jī)可讀式儲(chǔ)存介質(zhì)，而“計(jì)算機(jī)可讀式儲(chǔ)存介質(zhì)”可為任何介質(zhì)，其可容納、儲(chǔ)存或維持在此所述的邏輯或應(yīng)用，以提供該指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或連結(jié)。計(jì)算機(jī)可讀式介質(zhì)可包括任一實(shí)質(zhì)媒介，如磁、光或半導(dǎo)體媒介。更具體的計(jì)算機(jī)可讀式介質(zhì)的實(shí)施例包括但不限制于，磁帶、軟性磁盤、硬盤、存儲(chǔ)卡、固態(tài)硬盤、USB閃存或光盤。
[0035]同時(shí)，計(jì)算機(jī)可讀式介質(zhì)可為隨機(jī)存取內(nèi)存(RAM)，其包括如靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(SRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(DRAM)或磁性隨機(jī)存取內(nèi)存(MRAM)。此外，計(jì)算機(jī)可讀式介質(zhì)可為只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可程序的只讀存儲(chǔ)器(PR0M)、可抹除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPR0M)、電子抹除式可復(fù)寫只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)或其它形式的內(nèi)存裝置。
[0036]以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)和變化，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，其特征在于，包括: 一石英振蕩器，輸出一振蕩信號(hào)，上述振蕩信號(hào)具有以一頻率輸出的多個(gè)振蕩脈沖； 一控制單元，根據(jù)上述頻率設(shè)定一第一整數(shù)以及一第二整數(shù)、對(duì)應(yīng)于上述第一整數(shù)的一第一次數(shù)以及對(duì)應(yīng)于上述第二整數(shù)的一第二次數(shù)，其中上述第一整數(shù)大于上述頻率的一最小整數(shù)，且上述第二整數(shù)小于上述頻率的一最大整數(shù)； 一多工器，以上述第一次數(shù)輸出上述第一整數(shù)以及以上述第二次數(shù)輸出上述第二整數(shù)；以及 一計(jì)數(shù)器，耦接于上述多工器以及上述石英振蕩器，根據(jù)所接收的上述第一整數(shù)或上述第二整數(shù)計(jì)數(shù)上述振蕩脈沖的個(gè)數(shù)而輸出一脈沖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，其特征在于，上述振蕩信號(hào)的上述頻率根據(jù)一溫度由一查找表或一多項(xiàng)式取得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，其特征在于，上述振蕩信號(hào)的該頻率具有一第一整數(shù)部分以及一第一小數(shù)部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，其特征在于，還包括一第一緩存器，用以儲(chǔ)存一既定數(shù)目。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，其特征在于，上述控制單元根據(jù)上述既定數(shù)目與上述第一小數(shù)部分取得一乘積，并根據(jù)上述乘積的一第二整數(shù)部分設(shè)定上述第一次數(shù)，以及根據(jù)上述既定數(shù)目與上述第一整數(shù)的差設(shè)定上述第二次數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，其特征在于，還包括: 一小數(shù)位數(shù)控制緩存器，用以儲(chǔ)存一小數(shù)位數(shù)； 一小數(shù)緩存器，用以儲(chǔ)存上述第二整數(shù)部分；以及 其中若是上述小數(shù)位數(shù)以二進(jìn)制表示，則上述既定數(shù)目為上述小數(shù)位數(shù)的2的乘冪。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率修正裝置，其特征在于，還包括: 一整數(shù)緩存器，用以儲(chǔ)存一第三整數(shù)，上述第三整數(shù)為上述頻率的一默認(rèn)值； 一整數(shù)誤差緩存器，用以儲(chǔ)存上述第一整數(shù)部分減去上述第三整數(shù)的值。
【文檔編號(hào)】G06F1/14GK103823506SQ201310167217
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月16日
【發(fā)明者】楊至信 申請(qǐng)人:核芯科技股份有限公司