提高1Hz时钟精度的平滑调整方法及1Hz时钟系统技术方案

本发明专利技术提供了一种提高1Hz时钟精度的平滑调整方法及1Hz时钟系统，其中方法包括：调整使能开关开启平滑调整电路，幅度调整电路向平滑调整电路提供调整幅度信号，方向调整电路向平滑调整电路提供调整方向信号；在调整时间窗口内，平滑调整电路根据调整方向信号和调整幅度信号进行计算，获得所需个数的第一减脉冲信号和固定个数的加脉冲信号，或者获得所需个数的第二减脉冲信号；平滑调整电路将第一减脉冲信号和加脉冲信号或者将第二减脉冲信号输出到异步分频电路，对异步分频时钟进行调整。本发明专利技术通过平滑调整电路对异步分频时钟进行向前调整或向后调整，从而调整了1Hz时钟，消除了晶振时钟的累积误差，提高了1Hz时钟精度。

【技术实现步骤摘要】
提高1Hz时钟精度的平滑调整方法及1Hz时钟系统
本专利技术属于时钟校准
，涉及一种提高1Hz时钟精度的平滑调整方法及1Hz时钟系统。
技术介绍
作为通用微控制器(MCU，MicroControlUnit)，一般内部都会有RTC(Real-timeClock，实时时钟)模块用做时间相关的功能，为了在低功耗模式下功能继续有效，时间功能的时钟源一般由外部的低频晶振提供，为了降低功耗，内部会生成1Hz的时钟用于驱动秒、分、时等准静态寄存器，因此1Hz时钟的精度对长期运行的时间来说就尤为重要。当前微控制器内部的时间日期相关的寄存器使用的驱动时钟一般都是外接低频晶振，分频后接到时间日期等相关寄存器的CK端，因此时间运行的精确程度直接与低频晶振的温漂性能相关，但是由于低频晶振受到温度等因素的影响，频率波动会较大，因此长期直接使用晶振时钟会累积造成较大的时间误差。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供了一种提高1Hz时钟精度的平滑调整方法及1Hz时钟系统，目的在于解决长期直接使用晶振时钟造成的累积误差的问题，提高1Hz时钟精度。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供的一种提高1Hz时钟精度的平滑调整方法，包括如下步骤：调整使能开关开启平滑调整电路，幅度调整电路向平滑调整电路提供调整幅度信号，方向调整电路向平滑调整电路提供调整方向信号；在调整时间窗口内，平滑调整电路根据调整方向信号和调整幅度信号进行计算，获得所需个数的第一减脉冲信号和固定个数的加脉冲信号，或者获得所需个数的第二减脉冲信号；平滑调整电路将第一减脉冲信号和加脉冲信号或者将第二减脉冲信号输出到异步分频电路，对异步分频时钟进行调整；其中，所述调整幅度信号为所需调整数值，所述调整方向信号为晶振脉冲个数增减信号，所述调整时间窗口是指从使能调整电路信号起，到单次调整电路工作结束的时间范围；所述第一减脉冲信号的个数小于加脉冲信号的固定个数。进一步地，在调整时间窗口内，平滑调整电路根据调整方向信号和调整幅度信号进行计算，获得所需个数的第一减脉冲信号和固定个数的加脉冲信号，或者获得所需个数的第二减脉冲信号包括：在调整时间窗口内，当调整方向为向前调整时，平滑调整电路根据调整幅度信号计算出加脉冲信号的时间分布以及第一减脉冲信号的个数及其时间分布，获得所需个数的第一减脉冲信号和固定个数的加脉冲信号；在调整时间窗口内，当调整方向为向后调整时，平滑调整电路根据调整幅度信号计算出第二减脉冲信号的个数及其时间分布，获得所需个数的第二减脉冲信号；所述向前调整等效于增加晶振脉冲个数，所述向后调整等效于减少晶振脉冲个数。进一步地，平滑调整电路将第一减脉冲信号和加脉冲信号或者将第二减脉冲信号输出到异步分频电路，对异步分频时钟进行调整包括：在调整时间窗口内，当向前调整时，平滑调整电路将第一减脉冲信号和加脉冲信号输出到异步分频电路的异步分频计数器的输入端，第一减脉冲信号有效时，异步分频计数器停止计数一拍，使异步分频时钟延迟一拍置位，以使异步分频时钟延迟一个晶振时钟周期置位；加脉冲信号有效时，异步分频计数器提前一拍复位到0，使异步分频时钟提前一拍置位，以使异步分频时钟提前一个晶振时钟周期置位；在调整时间窗口内，当向后调整时，平滑调整电路将第二减脉冲信号输出到异步分频电路的异步分频计数器的输入端，第二减脉冲信号有效时，异步分频计数器停止计数一拍，使异步分频时钟延迟一拍置位，以使异步分频时钟延迟一个晶振时钟周期置位。进一步地，所述加脉冲信号周期性均匀分布。进一步地，当向前调整时，平滑调整电路在调整时间窗口内输出512个加脉冲信号和0～511个减脉冲信号，调整幅度为+512～+1；当向后调整时，平滑调整电路在调整时间窗口内输出0～511个减脉冲信号，调整幅度为0～-511。进一步地，晶振频率为32.768KHz时，调整精度为-487.1ppm～+488.5ppm。另一方面，本专利技术实施例提供的一种1Hz时钟系统，所述1Hz时钟系统采用上述一方面中所述的提高1Hz时钟精度的平滑调整方法；所述1Hz时钟系统包括：调整使能开关，用于开启平滑调整电路；幅度调整电路，用于向平滑调整电路提供调整幅度信号；方向调整电路，用于向平滑调整电路提供调整方向信号；平滑调整电路，用于根据调整方向信号和调整幅度信号进行计算，获得所需个数的第一减脉冲信号和固定个数的加脉冲信号，或者获得所需个数的第二减脉冲信号，以及将第一减脉冲信号和加脉冲信号，或者将第二减脉冲信号输出到异步分频电路，对异步分频时钟进行调整；晶振时钟，用于向异步分频电路提供时钟信号；异步分频电路，用于向同步分频电路提供调整后的异步分频时钟；同步分频电路，用于接收所述异步分频时钟，再对所述异步分频时钟进行同步分频调整，以输出1Hz时钟。与现有技术相比，本专利技术技术方案的优点是：本专利技术提供的提高1Hz时钟精度的平滑调整方法及1Hz时钟系统，与现有技术相比，本专利技术根据晶振的偏移方向和偏移程度，通过平滑调整电路输出加减脉冲信号给异步分频电路，对异步分频时钟进行调整，进而调整了与异步分频电路相连的同步分频电路输出的1Hz时钟，消除了晶振时钟的累积误差，提高了1Hz时钟精度。附图说明下面将通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本专利技术的上述及其他特征和优点，附图中：图1为本专利技术实施例一提供的提高1Hz时钟精度的平滑调整方法的流程图；图2为本专利技术实施例二提供的减脉冲信号作用于异步分频计数器时的电路图；图3为本专利技术实施例二提供的加脉冲信号作用于异步分频计数器时的电路图；图4为本专利技术实施例二提供的加脉冲信号与减脉冲信号的效果时序图；图5为本专利技术实施例三提供的1Hz时钟系统的结构框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本专利技术实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本专利技术的技术方案，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一图1给出了本专利技术实施例一提供的提高1Hz时钟精度的平滑调整方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：步骤110、调整使能开关开启平滑调整电路，幅度调整电路向平滑调整电路提供调整幅度信号，方向调整电路向平滑调整电路提供调整方向信号。该步骤中，用户通过调整使能开关开启平滑调整电路，并根据晶振的偏移方向以及偏移程度，通过幅度调整电路设置调整幅度信号，通过方向调整电路设置调整方向信号，并将调整幅度信号和调整方向信号传送给平滑调整电路。其中，调整幅度信号为所需调整数值，表示以晶振脉冲为单位的异步分频时钟的偏移程度，调整方向信号为晶振脉冲个数增减信号，与晶振的偏移方向相反。步骤120、在调整时间窗口内，平滑调整电路根据调整方向信号和调整幅度信号进行计算，获得所需个数的第一减脉冲信号和固定个数的加脉冲信号，或者获得所需个数的第二减脉冲信号。该步骤中，平滑调整电路根据调整方向信号，确定是否增加晶振频率，平滑调整电路则根据调整幅度信号和调整时间窗口内加脉冲信号的固定个数，计算出所需第一减脉冲信号的个数，并计算出加脉冲信号和第一减脉冲信号在调整时间窗口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高1Hz时钟精度的平滑调整方法，其特征在于，包括如下步骤：调整使能开关开启平滑调整电路，幅度调整电路向平滑调整电路提供调整幅度信号，方向调整电路向平滑调整电路提供调整方向信号；在调整时间窗口内，平滑调整电路根据调整方向信号和调整幅度信号进行计算，获得所需个数的第一减脉冲信号和固定个数的加脉冲信号，或者获得所需个数的第二减脉冲信号；平滑调整电路将第一减脉冲信号和加脉冲信号或者将第二减脉冲信号输出到异步分频电路，对异步分频时钟进行调整；其中，所述调整幅度信号为所需调整数值，所述调整方向信号为晶振脉冲个数增减信号，所述调整时间窗口是指从使能调整电路信号起，到单次调整电路工作结束的时间范围；所述第一减脉冲信号的个数小于加脉冲信号的固定个数。

【技术特征摘要】
1.一种提高1Hz时钟精度的平滑调整方法，其特征在于，包括如下步骤：调整使能开关开启平滑调整电路，幅度调整电路向平滑调整电路提供调整幅度信号，方向调整电路向平滑调整电路提供调整方向信号；在调整时间窗口内，平滑调整电路根据调整方向信号和调整幅度信号进行计算，获得所需个数的第一减脉冲信号和固定个数的加脉冲信号，或者获得所需个数的第二减脉冲信号；平滑调整电路将第一减脉冲信号和加脉冲信号或者将第二减脉冲信号输出到异步分频电路，对异步分频时钟进行调整；其中，所述调整幅度信号为所需调整数值，所述调整方向信号为晶振脉冲个数增减信号，所述调整时间窗口是指从使能调整电路信号起，到单次调整电路工作结束的时间范围；所述第一减脉冲信号的个数小于加脉冲信号的固定个数。2.根据权利要求1所述的提高1Hz时钟精度的平滑调整方法，其特征在于，在调整时间窗口内，平滑调整电路根据调整方向信号和调整幅度信号进行计算，获得所需个数的第一减脉冲信号和固定个数的加脉冲信号，或者获得所需个数的第二减脉冲信号包括：在调整时间窗口内，当调整方向为向前调整时，平滑调整电路根据调整幅度信号计算出加脉冲信号的时间分布以及第一减脉冲信号的个数及其时间分布，获得所需个数的第一减脉冲信号和固定个数的加脉冲信号；在调整时间窗口内，当调整方向为向后调整时，平滑调整电路根据调整幅度信号计算出第二减脉冲信号的个数及其时间分布，获得所需个数的第二减脉冲信号；所述向前调整等效于增加晶振脉冲个数，所述向后调整等效于减少晶振脉冲个数。3.根据权利要求2所述的提高1Hz时钟精度的平滑调整方法，其特征在于，平滑调整电路将第一减脉冲信号和加脉冲信号或者将第二减脉冲信号输出到异步分频电路，对异步分频时钟进行调整包括：在调整时间窗口内，当向前调整时，平滑调整电路将第一减脉冲信号和加脉冲信号输出到异步分频电路的异步分频计数器的输入端，第一减脉冲信号有效时，异步分频计数器停止计数一拍，使异步分频时钟延迟一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，李宝魁，
申请(专利权)人：北京兆易创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11