一种高性能低功耗的实时钟.pdf

本发明公开了一种高性能低功耗的实时钟，包括温补晶振和/或微星原子钟，所述温补晶振和/或微星原子钟上连接有分频器，所述分频器上连接有RTC芯片，此外所述温补晶振和/或微星原子钟上还连接有低功耗CPU，所述温补晶振和/或微星原子钟和所述CPU之间还设置有调压装置，另外所述温补晶振和/或微星原子钟上还连接有标定装置。本发明的有益效果为：通过调压装置和低频率CPU将高稳频率基准信号进行转化，并且通过分频器将信号转换成标砖信号，就、并且和RTC芯片结合来达到实时输出时间的特点，同时保证了输出时间的精准度，并且提高了时钟的工作性能。

1.   一种高性能低功耗的实时钟，其特征在于，包括温补晶振和/或微星原子钟，所述温补晶振和/或微星原子钟上连接有分频器（1），所述分频器（1）上连接有RTC芯片（2），此外所述温补晶振和/或微星原子钟上还连接有低功耗CPU（3），所述温补晶振和/或微星原子钟和所述CPU（3）之间还设置有调压装置（4），另外所述温补晶振和/或微星原子钟上还连接有标定装置（5）。

2.  根据权利要求1所述的高性能低功耗的实时钟，其特征在于，所述温补晶振和/或微星原子钟的额定电流为1.7ma，频率稳定度优于0.1ppm。

3.   根据权利要求1所述的高性能低功耗的高性能低功耗的实时钟，其特征在于，所述分频器（1）为阻抗高、负载电容小、功耗低的CMOS电路。

一种高性能低功耗的实时钟
技术领域
本发明涉及一种高性能低功耗的实时钟。
背景技术
有的RTC模块，性能较好的，其日偏差基本都在秒量级，而对于很多时间应用需求较高的场合，走时精度更高的RTC模块需求很迫切；主要是难以突破精度、功耗与供电电池这对矛盾。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种高性能低功耗的实时钟，以克服目前现有技术存在的上述不足。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种高性能低功耗的实时钟，包括温补晶振和/或微星原子钟，所述温补晶振和/或微星原子钟上连接有分频器，所述分频器上连接有RTC芯片，此外所述温补晶振和/或微星原子钟上还连接有低功耗CPU，所述温补晶振和/或微星原子钟和所述CPU之间还设置有调压装置，另外所述温补晶振和/或微星原子钟上还连接有标定装置。
进一步的，所述温补晶振和/或微星原子钟的额定电流为1.7ma，频率稳定度优于0.1ppm。
进一步的，所述分频器为阻抗高、负载电容小、功耗低的CMOS电路。
本发明的有益效果为：通过调压装置和低频率CPU将高稳频率基准信号进行转化，并且通过分频器将信号转换成标砖信号，就、并且和RTC芯片结合来达到实时输出时间的特点，同时保证了输出时间的精准度，并且提高了时钟的工作性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的高性能低功耗的实时钟结构示意图。
图中：
1、分频器；2、RTC芯片；3、低功耗CPU；4、调压装置；5、标定装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明的实施例所述的一种高性能低功耗的实时钟，包括温补晶振和/或微星原子钟，所述温补晶振和/或微星原子钟上连接有分频器1，所述分频器1上连接有RTC芯片2，此外所述温补晶振和/或微星原子钟上还连接有低功耗CPU3，所述温补晶振和/或微星原子钟和所述CPU3之间还设置有调压装置4，另外所述温补晶振和/或微星原子钟上还连接有标定装置5。
进一步的，所述温补晶振和/或微星原子钟的额定电流为1.7ma，频率稳定度优于0.1ppm。
进一步的，所述分频器1为阻抗高、负载电容小、功耗低的CMOS电路。
并且，在使用的时候温补晶振和/或微星原子钟会产生晶振频率变化，进而影响高温频率的准确率，其中具体包括：
①老化
老化是晶体内部的物理特性随时间变化导致振荡频率变化。
②环境条件
温度、震动、冲击等环境应力变化会导致晶振频率变化。由于守时是在存储状态，因此本设计中温度是主要影响晶振频率变化的环境因素。
③电条件
晶振的供电和输出端负载的变化会导致晶振频率变化。
为了有效的减小晶振或微型原子钟的老化给时钟钟差带来的影响，需要定量的描述其老化规律，对时钟钟差进行建模。
建立频标振荡频率模型
                                                                                      (1)
式中，——时频标的振荡频率，称之为初始频率；
      ——频标的频率漂移率；
      ——频标的振荡频率标称值；
      ——频标在时刻的随机变化。
需注意的单位与的时间单位的统一，如果为日漂移率或月漂移率，的单位也相应为日或月。
频标振荡频率的准确度模型

                              (2)
式中，——频标在时刻的频率准确度；
      ——频标的初始频率准确度
                                    (3)
频标时钟钟差模型
当时间从选定的零时刻变化到时刻时，时刻差为
                                   (4)
式中，——时刻的时刻差。
——当时的时刻差，称之为初始时刻差；
——时刻在时间内的平均相对频偏
                                (5)
可以看出，影响时钟钟差主要是由频率漂移率，初始频率准确度，频率的随机误差和初始时刻的钟差引起的。
频率标定技术
通过测量时刻差变化量进行频标标定，这也是软件补偿的基础。
3) 守时精度分析与估算
从选定的零时刻变化到时刻时，时刻差为
                     (6)
可知，影响守时精度主要有四个方面的因素，以下逐一分析：项，是由时钟漂移率引起的，它反映了晶振的老化率，是由晶体的物理特性变化引起的，是单方向的，可以很精确的标定，经过标定后的时钟漂移率对时间差的影响可以忽略不计。
，项，是由初始校频的频差和校时的时差引起的，采用卫星标定等新技术，校时精度可以达到纳秒量级，如利用长时间的校频，初始频率误差可以减小到10－11或者更高量级。
 项，是随机误差，反映了晶振的频率稳定度，如果温度比较均匀，其积分和很小。
综合上述，最终设计出的RTC模块精度可以满足年漂移率小于1s的技术指标。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过调压装置和低频率CPU将高稳频率基准信号进行转化，并且通过分频器将信号转换成标砖信号，就、并且和RTC芯片结合来达到实时输出时间的特点，同时保证了输出时间的精准度，并且提高了时钟的工作性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。