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使用一基础参考信号和具有比该基础参考信号更准确的一不连续校准参考信号,用于校准一电子时钟的方法、系统、无限终端以及计算机程序产品技术方案

技术编号:2768979 阅读:295 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
电子时钟校准系统、方法和计算机程序产品使用一校准参考信号来校准产生一输出信号且响应一基础参考信号的一电子时钟。所述基础参考信号比所述校准参考信号的准确度低,因此,具有一实际频率和与之相关的一理想频率。所述实际频率和所述理想频率间的差值表示所述基础参考信号的不准确性。所述校准参考信号可被用来确定所述基础参考信号的实际频率和理想频率间的差值。只要确定该差值,所述电子时钟输出信号的频率可被调整来补偿所述基础参考信号的不准确性。所述基础参考信号通常是由用户电子设备中的一晶体振荡电路产生的。基于老化、温度、冲击以及其他环境因素容易频率漂移。晶体振荡电路的优点在于它们使用相对小的功能并因此倾向保护电池寿命。一晶体振荡电路的准确性可通过使用不需要连续有效的一更准确的校准参考信号来提高。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,用于校 ...的制作方法
技术介绍
本专利技术通常涉及电子计时领域,更准确地说,涉及电子时钟的校准以便校正不准确或偏差。电池驱动的用户电子设备通常使用晶体振荡器。一常规的晶体振荡器的准确性根据来自环境因素和/或该晶体的内在的限制的误差影响被表征化。例如,一Micro Crystal MC-306 32kHz晶体的准确性可表征化如下 由于应用到该晶体的电压的变化,也可能引入1-5ppm左右的小偏差。因此,由于1ppm约等于每年30秒,作为一短期时间基准,一晶体振荡器可能相对地准确,但如果用作长期计时,则可能显示出一显著的累积误差。几种设计方法可被用来校准晶体频率中的偏差。提高一晶体振荡器的准确性的一个相对简单的设计方法是在该振荡电路(如晶体、微调电容器(trim capacitor)、以及电压电源)中使用较高质量的元件。同时这种设计可具有简单的优点,它通常仅导致递增的误差改进。更高级的电路拓扑学可提供更高的准确性,但同时也增加了计时系统的复杂度和成本。可使用该晶体振荡器提供一基础参考信号的一第二种设计方法。这种基础参考信号可被用作用于一数字计数器的的一输入信号。该数字计数器的溢出可被用作用于计时的一时钟信号。与该时钟信号的周期一致的溢出间的周期可通过在该计数器溢出后提供用于该数字计数器的一初值的一自动的重新加载(自动重新加载)寄存器来控制。该自动重装计数器通常可由该系统软件和/或一硬件状态机存取。例如,如果该数字计数器是一增序计数器,那么增加在该自动重新加载寄存器中的该值降低了该时钟信号周期。相反,减小在该自动重新加载寄存器中的该值增加了该时钟信号周期。Ricoh公司的I2C总线串行接口实时时钟(RS5C372A)应用手册提供了一个典型的上述设计方法的实现方式,其中一“时间微调寄存器(trim register)”被用来调整由一32kHz晶体振荡器驱动的一数字计数器的溢出周期。因此,通过将一适当值写入到一自动重新加载寄存器或一时间微调寄存器,可补偿在一晶体振荡器中的不准确性。不幸地是,将写入该自动加载寄存器或时间微调寄存器中的该值通常留给该用户来确定。因此,需要改进的计时系统和相关的校准方法。本专利技术的概述电子时钟校准系统、方法和计算机程序产品可使用一校准参考信号来校准一电子时钟,该电子时钟产生一输出信号,并且该输出信号是响应一基础参考信号。该基础参考信号没有该校准参考信号准确,因此具有一实际的频率以及与之相关的一理想频率。该实际频率和该理想频率之差表示该基础参考信号的不准确度。该校准参考信号可被用来确定该基础参考信号的实际频率和理想频率间的差值。只要确定该差值,该电子时钟输出信号的频率可被调整来补偿该基础参考信号的不准确度。该基础参考信号通常是由在用户电子设备中的一晶体振荡器产生的,可基于寿命、温度、冲击以及其他环境因素被频率偏差。晶体振荡电路的优点在于它们使用相对小的功率从而有助于保持电池寿命。有利地,一晶体振荡电路的准确性可通过使用不必连续有效的一更准确的校准参考信号被提高。本专利技术可嵌入在一无线终端中。尤其,一高准确性的基站时钟信号可被用来校准在该无线终端中的一电子时钟。在该无线终端中的一晶体振荡电路可被用来提供驱动该电子时钟的该基础参考信号。根据本专利技术的一个方面,该基础参考信号的实际频率和该基础参考信号的理想频率间的差值可通过定义一理想的校准间隔来确定,该理想的校准间隔是基于该基础参考信号的理想频率。因此基于该校准参考信号的频率和该理想校准间隔的长度,可确定该校准参考信号的理想的周期数。使用基于该基础参考信号的实际频率的一实际校准间隔,也可确定该校准参考信号的实际周期数。然后该校准参考信号的实际周期数和该校准参考信号的理想周期数间的差值可被用来调整该电子时钟输出信号的频率。根据本专利技术的另一方面,在该实际校准间隔中的校准参考信号的实际周期数可通过提供响应该校准参考信号的一计数器,然后在该实际校准间隔的开始和结尾处读取该计数器值来确定。这两个计数器值间的差值与在该实际校准间隔中的该校准参考信号的实际周期数一致。根据本专利技术的另一方面,该校准参考信号的实际周期数和该校准参考信号的理想周期数间的差值乘以一比例因子生成一校准值,该校准值被存储在与该电子时钟相关的一微调寄存器中。该电子时钟可包括一计数器,该计数器在每个电子时钟输出信号周期(即当该计数器重算时),被加载一次在该微调寄存器中的该校准值以补偿该基础参考信号的不准确性。根据本专利技术的另一方面,可同时记录该周围的温度以及该电子时钟输出信号的频率调整。这允许后来将被测量的该周围温度以确定如果由于该电子时钟已经被校准,在温度方面的一变化已经发生。如果一温度变化已经发生,那么该电子时钟输出信号的频率可基于该当前测量的周围温度和在前记录的周围温度间的差值被调整。有利地,根据本专利技术,电子时钟校准系统、方法以及计算机程序产品可使用在商业上可获得的微控制器系统中提供的常规的硬件和/或软件成分来实现。因此,在此所讨论的电子校准原理可使用在包括一电子时钟的任何电子设备中,该电子时钟是从一相对不准确的基础参考信号得来的,但具有对用于一个或多个时间间隔的一更准确的校准参考信号的存取,在该一个或多个时间间隔期间,可校准该电子时钟。这类设备的例子包括蜂窝电话、手持计算器或个人数字助理(PDAs)、膝上型计算机以及电子游戏机。附图的简单说明本专利技术的其他特征将从下述结合附图的特定实施例的详细说明变得更容易理解,其中图1是根据本专利技术的实施例,说明方法、系统、无线终端以及计算机程序产品的框图;图2是更详细地说明如图1所示的一微控制器的一实施例的框图;图3是更详细地说明如图1所示的一主机系统的一个实施例的框图;图4是说明在图1的电子时钟校准系统的实施例中生成的信号的波形图;图5A-5B是根据本专利技术的实施例,说明图1的方法、系统、无线终端和计算机程序产品的示范性操作的流程图。优选实施例的详细说明虽然本专利技术可做出各种改进和另外的形式,其特定的实施例通过在附图中的例子的方式被示出,并且在此将更详细地描述。然而,应当理解并不打算将本专利技术限定到所公开的特定的形式,但正好相反,本专利技术覆盖落在由该权利要求定义的精神和范围内的所有的改进、等效以及方案。相同的参考数字表示全部附图说明的相同的元件。本专利技术可被具体化为一种方法、系统、无线终端和/或计算机程序产品。因此,本专利技术可采用一完全地硬件实施例、一完全软件(包括固件、驻留的软件、微码等等)实施例或包含软件和硬件方面的一实施例的方式。另外,本专利技术可采用在具有包含在该介质中的计算机可用或计算机可读程序代码的一计算机可用或计算机可读的存储介质上的一计算机程序产品的方式,该介质可由或结合一指令执行系统使用。在该文献的上下文中,一计算机可用或计算机可读介质可是包括、存储、通信、传播或传送该程序的任何介质,该程序可由和结合该指令执行系统、装置或设备使用。该计算机可用或计算机可读介质可以是,但不局限于一电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质。该计算机可读介质的更具体的例子(一非穷举列表)可包括以下具有一个或多个导线的一电连接、一便携式计算机软磁盘、一随机存取存储器(RAM)、一只读存储器(ROM)、一可擦可编程只读存储器(EPROM或闪存)、一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种校准具有一输出信号的一电子时钟的方法,包括步骤: 提供一校准参考信号; 提供具有一实际频率和与之相关的一理想频率的一基础参考信号,所述电子时钟正是响应所述基础参考信号; 使用所述校准参考信号来确定在所述基础参考信号的实际频率和所述基础参考信号的理想频率间的一差值;以及 基于所述基础参考信号的实际频率和所述基础参考信号的理想频率间的差值来调整所述电子时钟输出信号的一频率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:JJ瓦卢卡斯AJ小里科塔
申请(专利权)人:艾利森公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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