动态令牌时钟校准方法及装置.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210346479.5	申请日：	2012.09.18
公开号：	CN102882672A	公开日：	2013.01.16
当前法律状态：	驳回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H04L 7/00申请公布日:20130116\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):H04L 7/00申请日:20120918\|\|\|公开
IPC分类号：	H04L7/00; H04L9/32	主分类号：	H04L7/00
申请人：	深圳市文鼎创数据科技有限公司
发明人：	陈柳章
地址：	518057 广东省深圳市南山区科丰路2号特发信息港大厦A栋七楼南701-709单元
优先权：
专利代理机构：	深圳市世纪恒程知识产权代理事务所 44287	代理人：	胡海国
PDF下载：	PDF下载

内容摘要

本发明公开一种动态令牌时钟校准方法，包括：启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数；根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取固定频宽内的标称时钟数；根据采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。本发明还公开一种动态令牌时钟校准装置。本发明通过利用定时器的捕捉功能，获取固定频率内的采集时钟数、根据系统对应配置，获取固定频率内的标称时钟数、并根据获取的采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率的方法，具有低成本、高精度地校准动态令牌时钟的有益效果，降低了动态令牌生产成本，提高了动态令牌时钟的精确度。

权利要求书

权利要求书一种动态令牌时钟校准方法，其特征在于，包括以下步骤：启动定时器，捕捉实时时钟RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数；根据配置的外部高精度有源时钟HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数；根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率的步骤之后还包括步骤：按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准。如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟的步骤具体包括：根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值；根据所述初始校准值，校准时钟。如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准的步骤具体包括：在预置定时时间达到时，启动温度采集，获取当前温度；根据预置初始温度与所述当前温度，获取温度变化引起的晶振偏差值；读取存储的在所述预置初始温度下的所述初始校准值，根据所述初始校准值与晶振偏差值，获取实际偏差值，根据所述实际偏差值校准时钟。一种动态令牌时钟校准装置，其特征在于，包括：采集时钟获取模块，用于启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数；标准时钟获取模块，用于根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数；时钟频率校准模块，用于根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：温度补偿校准模块，用于按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准。如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述时钟频率校准模块具体包括：初始校准值获取单元，用于根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值；校准单元，用于根据所述初始校准值，校准时钟。如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述温度补偿校准模块具体包括：温度采集单元，用于在预置定时时间达到时，启动温度采集，获取当前温度；温漂差值获取单元，用于根据预置初始温度与所述当前温度，获取温度转换的晶振偏差值；温度校准单元，用于读取存储的在所述预置初始温度下的所述初始校准值，根据所述初始校准值与晶振偏差值，获取实际偏差值，根据所述实际偏差值校准时钟。

说明书

说明书动态令牌时钟校准方法及装置
技术领域
本发明涉及动态令牌技术领域，尤其涉及一种动态令牌时钟校准方法及装置。
背景技术
动态令牌也叫OTP（One Time Password，一次性口令），用于产生在一段时间内有效的一次性认证口令。为了保证动态令牌认证过程的顺利进行并延长产品寿命，对动态令牌与其认证服务器之间的时间同步要求很高，偏差必须在4ppm（parts per million，百万分之一）之内，这就要求用作RTC（Real‑Time Clock，实时时钟）晶振的精度必须在4ppm之内；由于晶振的精度存在个体差异，且易受环境温度及两极电容匹配度的影响，因此普通芯片的RTC模块产生的日历时钟不能满足要求。
现有技术的动态令牌时间管理中，对晶振进行时间校准时，主要采用高精度频率计输出信号与RTC输出时钟进行校准，该方法使用不便且成本过高；同时，为了克服环境温度对晶振精度的影响，一般采用温补晶振，而温补晶振成本太高，用在动态令牌这样低价位的产品中显然很不划算。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种动态令牌时钟校准方法及装置，旨在解决动态令牌时钟的繁琐校准方式的问题，实现低成本、高精度地校准动态令牌的时钟。
本发明公开了一种动态令牌时钟校准方法，包括以下步骤：
启动定时器，捕捉实时时钟RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数；
根据配置的外部高精度有源时钟HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数；
根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。
优选地，所述根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率的步骤之后还包括步骤：
按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准。
优选地，所述根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟的步骤具体包括：
根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值；
根据所述初始校准值，校准时钟。
优选地，所述按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准的步骤具体包括：
在预置定时时间达到时，启动温度采集，获取当前温度；
根据预置初始温度与所述当前温度，获取温度变化引起的晶振偏差值；
读取存储的在所述预置初始温度下的所述初始校准值，根据所述初始校准值与晶振偏差值，获取实际偏差值，根据所述实际偏差值校准时钟。
本发明还公开一种动态令牌时钟校准装置，包括：
采集时钟获取模块，用于启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数；
标准时钟获取模块，用于根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数；
时钟频率校准模块，用于根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。
优选地，所述动态令牌时钟校准装置还包括：
温度补偿校准模块，用于按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准。
优选地，所述时钟频率校准模块具体包括：
初始校准值获取单元，用于根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值；
校准单元，用于根据所述初始校准值，校准时钟。
优选地，所述温度补偿校准模块具体包括：
温度采集单元，用于在预置定时时间达到时，启动温度采集，获取当前温度；
温漂差值获取单元，用于根据预置初始温度与所述当前温度，获取温度转换的晶振偏差值；
温度校准单元，用于读取存储的在所述预置初始温度下的所述初始校准值，根据所述初始校准值与晶振偏差值，获取实际偏差值，根据所述实际偏差值校准时钟。
本发明通过启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数、根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取固定频宽内的标称时钟数、根据采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率的方法，具有低成本、高精度地校准动态令牌时钟的有益效果，降低了动态令牌生产成本，提高了动态令牌时钟的精确度。
附图说明
图1是本发明动态令牌时钟校准方法第一实施例流程示意图；
图2是本发明动态令牌时钟校准方法第二实施例流程示意图；
图3是本发明动态令牌时钟校准方法中对时钟频率进行温度补偿校准一实施例流程示意图；
图4是本发明动态令牌时钟校准装置第一实施例结构示意图；
图5是本发明动态令牌时钟校准装置中时钟频率校准模块一实施例结构示意图；
图6是本发明动态令牌时钟校准装置第二实施例结构示意图；
图7是本发明动态令牌时钟校准装置中温度补偿校准模块一实施例结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1是本发明动态令牌时钟校准方法第一实施例流程示意图；如图1所示，本发明动态令牌时钟校准方法具体包括以下步骤：
步骤S01、启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数；
本发明实施例采用了定时器的计数和捕捉功能，在实施之前，需要对动态令牌进行相应的硬件配置。在一优选的实施例中，动态令牌的硬件连接为：16MHz高精度有源晶振连接到HSE（High‑speed external clock，高速外部时钟）的输入管脚OSC_IN，系统时钟sys_clk配置为HSE。定时器计数时钟源选用sys_clk，定时器捕捉功能采用LSE（Low‑speed external clock，低速外部时钟）32.768K晶振经CCO（Configurable Clock Output，可配置的时钟输出）模块分频作为触发源。定时器的计数功能和捕捉功能分别通过定时器输入的两个时钟实现，具体地，定时器的计数功能是通过系统时钟sys_clk上升沿触发开始计数来实现；定时器的捕捉功能通过捕捉所述触发源的上升沿中断时对应的计数值来实现。本实施例中，启动定时器后，利用定时器的捕捉功能，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断对应的计数值，即此时计数器的计数值；具体地，使能定时器，依次捕捉第一个至第N+1个上升沿中断，并记录所述上升沿中断对应的计数值NUM1至NUMn+1；根据上述计数值，获取固定频宽内的采集时钟数即实际时钟数Total NUM。
在一优选的实施例中，获取固定频宽内的采集时钟数Total NUM的方法是，若NUMm+1>NUMm，则第m个到第m+1个捕捉上升沿之间计数增加值CNTm = NUMm+1‑ NUMm；若NUMm+1≤NUMm，则说明在计数的过程中，定时器计数满后有溢出，则第m个到第m+1个捕捉上升沿之间计数增加值CNTm =溢出值 + NUMm –NUMm+1+1，所述m为正整数，且1≤m≤n；重复上述步骤，得到CNT1至CNTn。叠加CNT1至CNTn得到Total NUM值。上述获取固定频宽内的采集时钟数Total NUM的方法仅仅是举例，本发明对获取固定频宽内的采集时钟数的方法不作限定。
步骤S02、根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数；
在一优选的实施例中，根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数的方法为：
对相关参数作出如下定义：Clk_rtc为RTC晶振时钟频率，单位Khz；Cco_div为CCO分频系数；N为定时器捕捉次数；Clk_hse为HSE时钟源频率，单位Mhz；Freq为计算测量频率的宽度即所述的固定频宽，单位Hz；Val为固定频宽内的标称时钟数；则固定频宽Freq的计算公式为：
Freq = Clk_rtc/(Cco_div*N)；    (1)
Freq固定频宽下的标准时钟个数Val为Clk_hse的Freq之一，即：
Val = Clk_hse/ Freq；         (2)
步骤S03、根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。
根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值；根据初始校准值，校准时钟频率。
具体地，在一优选的实施例中，根据采集时钟数Total NUM和标称时钟数Val，获取初始校准值Offset，单位ppm；Offset是Freq频宽内晶振偏差，Total NUM是在Freq频宽内定时器计数Clk_hse时钟个数值，标准值Val与实际值Total NUM差值除以Val，再乘以十的六次方即可得到初始校准值Offset0。即Offset0的计算公式：
Offset0 =(( Val‑ TotalNUM)/ Val)*10^6；       (3)
当Total NUM大于Val，则RTC频率比标称时钟慢，负偏差Offset0；反之，RTC频率比标称时钟快，正偏差Offset0。
将初始校准值Offset0保存在动态令牌的存储装置如EEPROM和/或校准寄存器中，根据该初始校准值对动态令牌的时钟进行校准。
本实施例通过启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数、根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取固定频宽内的标称时钟数、根据采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率的方法，具有低成本、高精度地校准动态令牌时钟的有益效果，降低了动态令牌生产成本，提高了动态令牌时钟的精确度。
参照图2，图2是本发明动态令牌时钟校准方法第二实施例流程示意图；本实施例与第一实施例的区别是，仅增加了步骤S04；本实施例仅对步骤S04作具体描述，本发明动态令牌时钟校准方法所涉及的其他步骤，请参照相关实施例的具体描述，在此不再赘述。
如图2所示，本发明动态令牌时钟校准方法在步骤S03、根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率的步骤之后还包括步骤：
步骤S04、按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准。
由于动态令牌会在不同季节、不同地区使用，为了提高产品寿命，采用温度补偿对动态令牌的时钟进行校准。具体地，在一优选的实施例中，动态令牌出厂时，在常温环境下，被接上高精度有源晶振后，进行出厂校准。初始校准值由MCU自动计算获取，并保存在动态令牌的存储装置如EEPROM和/或校准寄存器中。出厂后，利用MCU的自动唤醒功能，按照预置时间间隔如每隔6小时MCU自动唤醒动态令牌，启动AD（Analog‑to‑Digital，模数转）模块，采集温度传感器电压，计算当前温度和温差，通过查找温度变化与频率变化的对应关系，计算当前温度下温漂的偏差值，并读取EEPROM和/或校准寄存器中存储的常温下的初始校准值，获取实际偏差值，写入RTC校准寄存器校准时钟。
本实施例通过按照预置时间采集实时温度、对时钟频率进行温度补偿校准的方法，具有更进一步地提高时钟频率精度的有益效果。
参照图3，图3是本发明动态令牌时钟校准方法中对时钟频率进行温度补偿校准一实施例流程示意图；本实施例仅对步骤S04作进一步描述，本发明动态令牌时钟校准方法所涉及的其他步骤请参照相关实施例的具体描述，在此不再赘述。
如图3所示，本发明动态令牌时钟校准方法中，步骤S04、按照预置时间采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准的步骤具体包括：
步骤S11、在预置定时时间达到时，启动温度采集，获取当前温度；
本发明对动态令牌进行温度补偿校准是按照预置的定时时间进行自动温度补偿校准的，具体地，在一优选的实施例中，设置定时时间间隔为6小时；则在动态令牌出厂后，利用MCU的自动唤醒功能，每隔6小时MCU自动唤醒动态令牌，并启动AD模块，采集温度传感器电压，获取当前温度。
步骤S12、根据预置初始温度与所述当前温度，获取温度变化引起的晶振偏差值；
由于动态令牌的温度模块是在某一温度基础上（如常温25°），再对温度偏差进行补偿。在一优选的实施例中，当前环境温度是采用AD模块对温度传感器的模拟电压进行AD转换后，与标准间隙电压对比，获取当前温度。由于晶振与温度的关系，各厂商会有差异，但补偿方法是一样的。举例说明：如某一品牌晶振频率与温度曲线关系可表示公式为：
Offset1 = K *（T1‑T0）^2             （4）
其中，Offset1为温度变化引起的晶振偏差，单位是ppm；K为曲率常量；T0为初始温度（如常温）；T1为工作环境的温度。Offset1的计算公式及常量K值的具体大小均可根据使用的晶振的具体型号获取。
由上述公式（4）显然可以根据预置初始温度T0和当前温度T1，获取到温度变化引起的晶振偏差值Offset1。
步骤S13、读取存储的在所述预置初始温度下的初始校准值，根据所述初始校准值与晶振偏差值，获取实际偏差值，根据所述实际偏差值校准时钟。
MCU读取预先存储的在预置初始温度下时钟的初始校准值Offset0，根据该初始校准值Offset0与步骤S12中获取的晶振偏差值Offset1，在常温下经校准后的数据Offset，经过温漂采集补偿可表示公式为：
Offset = Offset0 + Offset1  （5）
将该实际偏差值Offset写入RTC校准寄存器中，校准时钟。
本实施例通过按照预置时间采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准的方法，具有更进一步地提高时钟频率精度的有益效果，扩大了动态令牌的使用范围，延长了动态令牌的使用寿命。
参照图4，图4是本发明动态令牌时钟校准装置第一实施例结构示意图；如图4所示，本发明动态令牌时钟校准装置具体包括：
采集时钟获取模块01，用于启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数；
本发明实施例采用了定时器的计数和捕捉功能，在实施之前，需要对动态令牌进行相应的硬件配置。对动态令牌进行相关硬件配置请参照图1所述实施例的具体描述，在此不再赘述。其中，定时器的计数功能和捕捉功能分别通过定时器输入的两个时钟实现，具体地，定时器的计数功能是通过系统时钟sys_clk上升沿触发开始计数来实现；定时器的捕捉功能通过捕捉所述触发源的上升沿中断时对应的计数值来实现。硬件配置完成后，采集时钟获取模块01启动定时器，利用定时器的捕捉功能，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断对应的计数值，即此时计数器的计数值；具体地，采集时钟获取模块01使能定时器，依次捕捉第一个至第N+1个上升沿中断，并记录所述上升沿中断对应的计数值NUM1至NUMn+1；根据上述捕捉值，获取固定频宽内的采集时钟数即实际时钟数Total NUM。
在一优选的实施例中，采集时钟获取模块01获取固定频宽内的采集时钟数Total NUM的方法是，若NUMm+1>NUMm，则第m个到第m+1个捕捉上升沿之间计数增加值CNTm = NUMm+1‑ NUMm；若NUMm+1≤NUMm，则说明在计数的过程中，定时器计数满后有溢出，则第m个到第m+1个捕捉上升沿之间计数增加值CNTm =溢出值 + NUMm –NUMm+1+1，所述m为正整数，且1≤m≤n；重复上述步骤，得到CNT1至CNTn。叠加CNT1至CNTn得到Total NUM值。上述获取固定频宽内的采集时钟数Total NUM的方法仅仅是举例，本发明对获取固定频宽内的采集时钟数的方法不作限定。
标准时钟获取模块02，用于根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数；
在一优选的实施例中，标准时钟获取模块02根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数的方法为：
对相关参数作出如下定义：Clk_rtc为RTC晶振时钟频率，单位Khz；Cco_div为CCO分频系数；N为定时器捕捉次数；Clk_hse为HSE时钟源频率，单位Mhz；Freq为计算测量频率的宽度即所述的固定频宽，单位Hz；Val为固定频宽内的标称时钟数；则固定频宽Freq的计算公式为：
Freq = Clk_rtc/(Cco_div*N)；    (1)
Freq固定频宽下的标准时钟个数Val为Clk_hse的Freq之一，即：
Val = Clk_hse/ Freq；         (2)
时钟频率校准模块03，用于根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。
参照图5，图5是本发明动态令牌时钟校准装置中时钟频率校准模块一实施例结构示意图；如图5所示，时钟频率校准模块03具体包括：
初始校准值获取单元031，用于根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值；
校准单元032，用于根据所述初始校准值，校准时钟。
具体地，初始校准值获取单元031根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值；校准单元032根据初始校准值，校准时钟频率。
在一优选的实施例中，初始校准值获取单元031根据采集时钟数Total NUM和标称时钟数Val，获取初始校准值Offset0，单位ppm；Offset是Freq频宽内晶振偏差，Total NUM是在Freq频宽内定时器计数Clk_hse时钟个数值，标准值Val与实际值Total NUM差值除以Val，再乘以十的六次方即可得到初始校准值Offset0。即Offset0的计算公式：
Offset0 =(( Val‑ TotalNUM)/ Val)*10^6；       (3)
当Total NUM大于Val，则RTC频率比标准时钟慢，负偏差Offset0；反之，RTC频率比标准时钟快，正偏差Offset0。
初始校准值获取单元031将初始校准值Offset0保存在动态令牌的存储装置如EEPROM和/或校准寄存器中，校准单元032根据该初始校准值对动态令牌的时钟进行校准。
本实施例通过启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数、根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取固定频宽内的标称时钟数、根据采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率，具有低成本、高精度地校准动态令牌时钟的有益效果，降低了动态令牌生产成本，提高了动态令牌时钟的精确度。
参照图6，图6是本发明动态令牌时钟校准装置第二实施例结构示意图；本实施例与第一实施例的区别是，仅增加了温度补偿校准模块04；本实施例仅对温度补偿校准模块04作具体描述，本发明动态令牌时钟校准装置所涉及的其他模块请参照相关实施例的具体描述，在此不再赘述。
如图6所示，本发明动态令牌时钟校准装置，还包括：
温度补偿校准模块04，用于按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准。
由于动态令牌会在不同季节、不同地区使用，为了提高产品寿命，温度补偿校准模块04采用温度补偿对动态令牌的时钟进行校准。具体地，在一优选的实施例中，动态令牌出厂时，在常温环境下，被接上高精度有源晶振后，进行出厂校准。初始校准值由MCU自动计算获取，并保存在动态令牌的存储装置如EEPROM和/或校准寄存器中。出厂后，温度补偿校准模块04按照预置时间间隔如每隔6小时自动唤醒动态令牌，启动AD模块，采集温度传感器电压，计算当前温度和温差，通过查找温度变化与频率变化的对应关系，计算当前温度下温漂的偏差值，并读取EEPROM和/或校准寄存器中存储的常温下的初始校准值，获取实际偏差值，写入RTC校准寄存器校准时钟。
本实施例通过按照预置时间采集实时温度、对时钟频率进行温度补偿校准，具有更进一步地提高时钟频率精度的有益效果。
参照图7，图7是本发明动态令牌时钟校准装置中温度补偿校准模块第一实施例结构示意图；本实施例仅对温度补偿校准模块04作具体描述，本发明动态令牌时钟校准装置所涉及的其他模块，请参照相关实施例的具体描述，在此不再赘述。
如图7所示，本发明动态令牌时钟校准装置中，温度补偿校准模块04具体包括：
温度采集单元041，用于在预置定时时间达到时，启动温度采集，获取当前温度；
温度补偿校准模块04对动态令牌进行温度补偿校准是按照预置的定时时间进行自动温度补偿校准的，具体地，在一优选的实施例中，设置定时时间为6小时；则在动态令牌出厂后，利用MCU的自动唤醒功能，每隔6小时MCU自动唤醒动态令牌，温度采集单元041启动AD模块，采集温度传感器电压，获取当前温度。
温漂差值获取单元042，用于根据预置初始温度与所述当前温度，获取温度转换的晶振偏差值；
由于动态令牌的温度补偿校准模块04是在某一温度基础上（如常温25°），再对温度偏差进行补偿。在一优选的实施例中，当前环境温度是温漂差值获取单元042采用AD模块对温度传感器的模拟电压进行AD转换后，与标准间隙电压对比，获取当前温度。由于晶振与温度的关系，各厂商会有差异，但补偿方法是一样的。举例说明：如某一品牌晶振频率与温度曲线关系可表示公式为：
Offset1 = K *（T1‑T0）^2             （4）
其中，Offset1为温度变化引起的晶振偏差，单位是ppm；K为曲率常量；T0为初始温度（如常温）；T1为工作环境的温度。Offset1的计算公式及常量K值的具体大小均可根据使用的晶振的具体型号获取。
通过上述公式（4），温漂差值获取单元042显然可以根据预置初始温度T0和当前温度T1，获取到温度转换时的晶振偏差值Offset1。
温度校准单元043，用于读取存储的在所述预置初始温度下的初始校准值，根据所述初始校准值与晶振偏差值，获取实际偏差值，根据所述实际偏差值校准时钟。
温度校准单元043读取预先存储的在预置初始温度下时钟的初始校准值Offset0，根据该初始校准值Offset0与温漂差值获取单元042获取的晶振偏差值Offset1，在常温下经校准后的数据Offset，经过温漂采集补偿可表示公式为：
Offset = Offset0 + Offset1  （5）
温度校准单元043将该实际偏差值Offset写入RTC校准寄存器中，校准时钟。
本实施例通过按照预置时间采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准，具有更进一步地提高时钟频率精度的有益效果，扩大了动态令牌的使用范围，延长了动态令牌的使用寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

资源描述

《动态令牌时钟校准方法及装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动态令牌时钟校准方法及装置.pdf（14页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 102882672 A (43)申请公布日 2013.01.16 C N 1 0 2 8 8 2 6 7 2 A *CN102882672A* (21)申请号 201210346479.5 (22)申请日 2012.09.18 H04L 7/00(2006.01) H04L 9/32(2006.01) (71)申请人深圳市文鼎创数据科技有限公司地址 518057 广东省深圳市南山区科丰路2 号特发信息港大厦A栋七楼南701-709 单元 (72)发明人陈柳章 (74)专利代理机构深圳市世纪恒程知识产权代理事务所 44287 代理人胡海国 (54) 发明名称动态令。

2、牌时钟校准方法及装置 (57) 摘要本发明公开一种动态令牌时钟校准方法，包括：启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数；根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取固定频宽内的标称时钟数；根据采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。本发明还公开一种动态令牌时钟校准装置。本发明通过利用定时器的捕捉功能，获取固定频率内的采集时钟数、根据系统对应配置，获取固定频率内的标称时钟数、并根据获取的采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率的方法，具有低成本、高精度地校准动态令牌时钟的有益效果，降低了动态令牌生。

3、产成本，提高了动态令牌时钟的精确度。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页说明书8页附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 8 页附图 4 页 1/1页 2 1.一种动态令牌时钟校准方法，其特征在于，包括以下步骤：启动定时器，捕捉实时时钟RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数；根据配置的外部高精度有源时钟HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数；根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，。

4、所述根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率的步骤之后还包括步骤：按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准。 3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟的步骤具体包括：根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值；根据所述初始校准值，校准时钟。 4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准的步骤具体包括：在预置定时时间达到时，启动温度采集，获取当前温度；根据预置初始温度与所述当前温度，获取温度变化引起的晶振偏差值；读取存储的在所述预置初始温度。

5、下的所述初始校准值，根据所述初始校准值与晶振偏差值，获取实际偏差值，根据所述实际偏差值校准时钟。 5.一种动态令牌时钟校准装置，其特征在于，包括：采集时钟获取模块，用于启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数；标准时钟获取模块，用于根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数；时钟频率校准模块，用于根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。 6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：温度补偿校准模块，用于按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准。

6、。 7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述时钟频率校准模块具体包括：初始校准值获取单元，用于根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值；校准单元，用于根据所述初始校准值，校准时钟。 8.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述温度补偿校准模块具体包括：温度采集单元，用于在预置定时时间达到时，启动温度采集，获取当前温度；温漂差值获取单元，用于根据预置初始温度与所述当前温度，获取温度转换的晶振偏差值；温度校准单元，用于读取存储的在所述预置初始温度下的所述初始校准值，根据所述初始校准值与晶振偏差值，获取实际偏差值，根据所述实际偏差值校准时钟。权利要求书CN 。

7、102882672 A 1/8页 3 动态令牌时钟校准方法及装置技术领域 0001 本发明涉及动态令牌技术领域，尤其涉及一种动态令牌时钟校准方法及装置。背景技术 0002 动态令牌也叫OTP（One Time Password，一次性口令），用于产生在一段时间内有效的一次性认证口令。为了保证动态令牌认证过程的顺利进行并延长产品寿命，对动态令牌与其认证服务器之间的时间同步要求很高，偏差必须在4ppm（parts per million，百万分之一）之内，这就要求用作RTC（Real-Time Clock，实时时钟）晶振的精度必须在4ppm之内；由于晶振的精度存在个体差异，且易受环境温。

8、度及两极电容匹配度的影响，因此普通芯片的RTC模块产生的日历时钟不能满足要求。 0003 现有技术的动态令牌时间管理中，对晶振进行时间校准时，主要采用高精度频率计输出信号与RTC输出时钟进行校准，该方法使用不便且成本过高；同时，为了克服环境温度对晶振精度的影响，一般采用温补晶振，而温补晶振成本太高，用在动态令牌这样低价位的产品中显然很不划算。发明内容 0004 本发明的主要目的是提供一种动态令牌时钟校准方法及装置，旨在解决动态令牌时钟的繁琐校准方式的问题，实现低成本、高精度地校准动态令牌的时钟。 0005 本发明公开了一种动态令牌时钟校准方法，包括以下步骤： 0006 启动定时器，。

9、捕捉实时时钟RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数； 0007 根据配置的外部高精度有源时钟HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数； 0008 根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。 0009 优选地，所述根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率的步骤之后还包括步骤： 0010 按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准。 0011 优选地，所述根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟的步骤具体包括： 0012 根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值； 0013 。

10、根据所述初始校准值，校准时钟。 0014 优选地，所述按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准的步骤具体包括： 0015 在预置定时时间达到时，启动温度采集，获取当前温度； 0016 根据预置初始温度与所述当前温度，获取温度变化引起的晶振偏差值； 0017 读取存储的在所述预置初始温度下的所述初始校准值，根据所述初始校准值与晶振偏差值，获取实际偏差值，根据所述实际偏差值校准时钟。说明书CN 102882672 A 2/8页 4 0018 本发明还公开一种动态令牌时钟校准装置，包括： 0019 采集时钟获取模块，用于启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升。

11、沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数； 0020 标准时钟获取模块，用于根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数； 0021 时钟频率校准模块，用于根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。 0022 优选地，所述动态令牌时钟校准装置还包括： 0023 温度补偿校准模块，用于按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准。 0024 优选地，所述时钟频率校准模块具体包括： 0025 初始校准值获取单元，用于根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值； 0026 校准单元，用于根据所述初始校准值，校准时。

12、钟。 0027 优选地，所述温度补偿校准模块具体包括： 0028 温度采集单元，用于在预置定时时间达到时，启动温度采集，获取当前温度； 0029 温漂差值获取单元，用于根据预置初始温度与所述当前温度，获取温度转换的晶振偏差值； 0030 温度校准单元，用于读取存储的在所述预置初始温度下的所述初始校准值，根据所述初始校准值与晶振偏差值，获取实际偏差值，根据所述实际偏差值校准时钟。 0031 本发明通过启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数、根据配置的HSE频率、RTC 频率及分频系数，获取固定频宽内的标称时钟数、。

13、根据采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率的方法，具有低成本、高精度地校准动态令牌时钟的有益效果，降低了动态令牌生产成本，提高了动态令牌时钟的精确度。附图说明 0032 图1是本发明动态令牌时钟校准方法第一实施例流程示意图； 0033 图2是本发明动态令牌时钟校准方法第二实施例流程示意图； 0034 图3是本发明动态令牌时钟校准方法中对时钟频率进行温度补偿校准一实施例流程示意图； 0035 图4是本发明动态令牌时钟校准装置第一实施例结构示意图； 0036 图5是本发明动态令牌时钟校准装置中时钟频率校准模块一实施例结构示意图； 0037 图6是本发明动态令牌时钟校准装置第二实施例结构示意图。

14、； 0038 图7是本发明动态令牌时钟校准装置中温度补偿校准模块一实施例结构示意图。 0039 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式 0040 以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。说明书CN 102882672 A 3/8页 5 0041 参照图1，图1是本发明动态令牌时钟校准方法第一实施例流程示意图；如图1所示，本发明动态令牌时钟校准方法具体包括以下步骤： 0042 步骤S01、启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录上。

15、升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数； 0043 本发明实施例采用了定时器的计数和捕捉功能，在实施之前，需要对动态令牌进行相应的硬件配置。在一优选的实施例中，动态令牌的硬件连接为：16MHz高精度有源晶振连接到HSE（High-speed external clock，高速外部时钟）的输入管脚OSC_IN，系统时钟 sys_clk配置为HSE。定时器计数时钟源选用sys_clk，定时器捕捉功能采用LSE（Low-speed external clock，低速外部时钟）32.768K晶振经CCO（Configurable Clock Output，可配置的时钟输出）模块分频作为。

16、触发源。定时器的计数功能和捕捉功能分别通过定时器输入的两个时钟实现，具体地，定时器的计数功能是通过系统时钟sys_clk上升沿触发开始计数来实现；定时器的捕捉功能通过捕捉所述触发源的上升沿中断时对应的计数值来实现。本实施例中，启动定时器后，利用定时器的捕捉功能，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断对应的计数值，即此时计数器的计数值；具体地，使能定时器，依次捕捉第一个至第N+1个上升沿中断，并记录所述上升沿中断对应的计数值NUM 1 至NUM n+1 ；根据上述计数值，获取固定频宽内的采集时钟数即实际时钟数Total NUM。 0044 在一优选的实施例中，获取固定频宽内的采。

17、集时钟数Total NUM的方法是，若 NUM m+1 NUM m ，则第m个到第m+1个捕捉上升沿之间计数增加值CNT m = NUM m+1 - NUM m ；若 NUM m+1 NUM m ，则说明在计数的过程中，定时器计数满后有溢出，则第m个到第m+1个捕捉上升沿之间计数增加值CNT m =溢出值 + NUM m NUM m+1 +1，所述m为正整数，且1mn；重复上述步骤，得到CNT 1 至CNT n 。叠加CNT 1 至CNT n 得到Total NUM值。上述获取固定频宽内的采集时钟数Total NUM的方法仅仅是举例，本发明对获取固定频宽内的采集时钟数的方法不作限定。。

18、0045 步骤S02、根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数； 0046 在一优选的实施例中，根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数的方法为： 0047 对相关参数作出如下定义：Clk_rtc为RTC晶振时钟频率，单位Khz；Cco_div为 CCO分频系数；N为定时器捕捉次数；Clk_hse为HSE时钟源频率，单位Mhz；Freq为计算测量频率的宽度即所述的固定频宽，单位Hz；Val为固定频宽内的标称时钟数；则固定频宽 Freq的计算公式为： 0048 Freq = Clk_rtc/(Cco_div*N)； (1)。

19、 0049 Freq固定频宽下的标准时钟个数Val为Clk_hse的Freq之一，即： 0050 Val = Clk_hse/ Freq； (2) 0051 步骤S03、根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。 0052 根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值；根据初始校准值，校准时钟频率。 0053 具体地，在一优选的实施例中，根据采集时钟数Total NUM和标称时钟数Val，获取初始校准值Offset，单位ppm；Offset是Freq频宽内晶振偏差，Total NUM是在Freq频说明书CN 102882672 A 4/8页 6 宽内定时器计数Clk_hse时钟。

20、个数值，标准值Val与实际值Total NUM差值除以Val，再乘以十的六次方即可得到初始校准值Offset0。即Offset0的计算公式： 0054 Offset0 =( Val- TotalNUM)/ Val)*106； (3) 0055 当Total NUM大于Val，则RTC频率比标称时钟慢，负偏差Offset0；反之，RTC频率比标称时钟快，正偏差Offset0。 0056 将初始校准值Offset0保存在动态令牌的存储装置如EEPROM和/或校准寄存器中，根据该初始校准值对动态令牌的时钟进行校准。 0057 本实施例通过启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断。

21、，记录上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数、根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取固定频宽内的标称时钟数、根据采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率的方法，具有低成本、高精度地校准动态令牌时钟的有益效果，降低了动态令牌生产成本，提高了动态令牌时钟的精确度。 0058 参照图2，图2是本发明动态令牌时钟校准方法第二实施例流程示意图；本实施例与第一实施例的区别是，仅增加了步骤S04；本实施例仅对步骤S04作具体描述，本发明动态令牌时钟校准方法所涉及的其他步骤，请参照相关实施例的具体描述，在此不再赘述。 0059 如图2所示，本发明动态令牌时钟校准方法在步骤S03、。

22、根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率的步骤之后还包括步骤： 0060 步骤S04、按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准。 0061 由于动态令牌会在不同季节、不同地区使用，为了提高产品寿命，采用温度补偿对动态令牌的时钟进行校准。具体地，在一优选的实施例中，动态令牌出厂时，在常温环境下，被接上高精度有源晶振后，进行出厂校准。初始校准值由MCU自动计算获取，并保存在动态令牌的存储装置如EEPROM和/或校准寄存器中。出厂后，利用MCU的自动唤醒功能，按照预置时间间隔如每隔6小时MCU自动唤醒动态令牌，启动AD（Analog-to-Digital，模数转）。

23、模块，采集温度传感器电压，计算当前温度和温差，通过查找温度变化与频率变化的对应关系，计算当前温度下温漂的偏差值，并读取EEPROM和/或校准寄存器中存储的常温下的初始校准值，获取实际偏差值，写入RTC校准寄存器校准时钟。 0062 本实施例通过按照预置时间采集实时温度、对时钟频率进行温度补偿校准的方法，具有更进一步地提高时钟频率精度的有益效果。 0063 参照图3，图3是本发明动态令牌时钟校准方法中对时钟频率进行温度补偿校准一实施例流程示意图；本实施例仅对步骤S04作进一步描述，本发明动态令牌时钟校准方法所涉及的其他步骤请参照相关实施例的具体描述，在此不再赘述。 0064 如图3所示。

24、，本发明动态令牌时钟校准方法中，步骤S04、按照预置时间采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准的步骤具体包括： 0065 步骤S11、在预置定时时间达到时，启动温度采集，获取当前温度； 0066 本发明对动态令牌进行温度补偿校准是按照预置的定时时间进行自动温度补偿校准的，具体地，在一优选的实施例中，设置定时时间间隔为6小时；则在动态令牌出厂后，利用MCU的自动唤醒功能，每隔6小时MCU自动唤醒动态令牌，并启动AD模块，采集温度传感器电压，获取当前温度。 0067 步骤S12、根据预置初始温度与所述当前温度，获取温度变化引起的晶振偏差值；说明书CN 102882672 A 5。

25、/8页 7 0068 由于动态令牌的温度模块是在某一温度基础上（如常温25），再对温度偏差进行补偿。在一优选的实施例中，当前环境温度是采用AD模块对温度传感器的模拟电压进行AD 转换后，与标准间隙电压对比，获取当前温度。由于晶振与温度的关系，各厂商会有差异，但补偿方法是一样的。举例说明：如某一品牌晶振频率与温度曲线关系可表示公式为： 0069 Offset1 = K *（T1-T0）2 （4） 0070 其中，Offset1为温度变化引起的晶振偏差，单位是ppm；K为曲率常量；T0为初始温度（如常温）；T1为工作环境的温度。Offset1的计算公式及常量K值的具体大小均可根据使用的晶振。

26、的具体型号获取。 0071 由上述公式（4）显然可以根据预置初始温度T0和当前温度T1，获取到温度变化引起的晶振偏差值Offset1。 0072 步骤S13、读取存储的在所述预置初始温度下的初始校准值，根据所述初始校准值与晶振偏差值，获取实际偏差值，根据所述实际偏差值校准时钟。 0073 MCU读取预先存储的在预置初始温度下时钟的初始校准值Offset0，根据该初始校准值Offset0与步骤S12中获取的晶振偏差值Offset1，在常温下经校准后的数据 Offset，经过温漂采集补偿可表示公式为： 0074 Offset = Offset0 + Offset1 （5） 0075 将该实际。

27、偏差值Offset写入RTC校准寄存器中，校准时钟。 0076 本实施例通过按照预置时间采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准的方法，具有更进一步地提高时钟频率精度的有益效果，扩大了动态令牌的使用范围，延长了动态令牌的使用寿命。 0077 参照图4，图4是本发明动态令牌时钟校准装置第一实施例结构示意图；如图4所示，本发明动态令牌时钟校准装置具体包括： 0078 采集时钟获取模块01，用于启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录所述上升沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数； 0079 本发明实施例采用了定时器的计数和捕捉功能，在实施之前，需要对动态令。

28、牌进行相应的硬件配置。对动态令牌进行相关硬件配置请参照图1所述实施例的具体描述，在此不再赘述。其中，定时器的计数功能和捕捉功能分别通过定时器输入的两个时钟实现，具体地，定时器的计数功能是通过系统时钟sys_clk上升沿触发开始计数来实现；定时器的捕捉功能通过捕捉所述触发源的上升沿中断时对应的计数值来实现。硬件配置完成后，采集时钟获取模块01启动定时器，利用定时器的捕捉功能，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断对应的计数值，即此时计数器的计数值；具体地，采集时钟获取模块01使能定时器，依次捕捉第一个至第N+1个上升沿中断，并记录所述上升沿中断对应的计数值 NUM1至NUM 。

29、n+1 ；根据上述捕捉值，获取固定频宽内的采集时钟数即实际时钟数Total NUM。 0080 在一优选的实施例中，采集时钟获取模块01获取固定频宽内的采集时钟数Total NUM的方法是，若NUM m+1 NUM m ，则第m个到第m+1个捕捉上升沿之间计数增加值CNT m = NUM m+1 - NUM m ；若NUM m+1 NUM m ，则说明在计数的过程中，定时器计数满后有溢出，则第m个到第m+1个捕捉上升沿之间计数增加值CNT m =溢出值 + NUM m NUM m+1 +1，所述m为正整数，且1mn；重复上述步骤，得到CNT 1 至CNT n 。叠加CNT 1 至CNT n。

30、得到Total NUM值。上述获取固定频宽内的采集时钟数Total NUM的方法仅仅是举例，本发明对获取固定频宽内说明书CN 102882672 A 6/8页 8 的采集时钟数的方法不作限定。 0081 标准时钟获取模块02，用于根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数； 0082 在一优选的实施例中，标准时钟获取模块02根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取所述固定频宽内的标称时钟数的方法为： 0083 对相关参数作出如下定义：Clk_rtc为RTC晶振时钟频率，单位Khz；Cco_div为 CCO分频系数；N为定时器捕捉次数；Clk。

31、_hse为HSE时钟源频率，单位Mhz；Freq为计算测量频率的宽度即所述的固定频宽，单位Hz；Val为固定频宽内的标称时钟数；则固定频宽 Freq的计算公式为： 0084 Freq = Clk_rtc/(Cco_div*N)； (1) 0085 Freq固定频宽下的标准时钟个数Val为Clk_hse的Freq之一，即： 0086 Val = Clk_hse/ Freq； (2) 0087 时钟频率校准模块03，用于根据所述采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率。 0088 参照图5，图5是本发明动态令牌时钟校准装置中时钟频率校准模块一实施例结构示意图；如图5所示，时钟频率校准模块03具体包。

32、括： 0089 初始校准值获取单元031，用于根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值； 0090 校准单元032，用于根据所述初始校准值，校准时钟。 0091 具体地，初始校准值获取单元031根据所述采集时钟数和标称时钟数，获取初始校准值；校准单元032根据初始校准值，校准时钟频率。 0092 在一优选的实施例中，初始校准值获取单元031根据采集时钟数Total NUM和标称时钟数Val，获取初始校准值Offset0，单位ppm；Offset是Freq频宽内晶振偏差，Total NUM是在Freq频宽内定时器计数Clk_hse时钟个数值，标准值Val与实际值Total NUM差。

33、值除以Val，再乘以十的六次方即可得到初始校准值Offset0。即Offset0的计算公式： 0093 Offset0 =( Val- TotalNUM)/ Val)*106； (3) 0094 当Total NUM大于Val，则RTC频率比标准时钟慢，负偏差Offset0；反之，RTC频率比标准时钟快，正偏差Offset0。 0095 初始校准值获取单元031将初始校准值Offset0保存在动态令牌的存储装置如 EEPROM和/或校准寄存器中，校准单元032根据该初始校准值对动态令牌的时钟进行校准。 0096 本实施例通过启动定时器，捕捉RTC经分频后的时钟输入信号的上升沿中断，记录上升。

34、沿中断对应的计数值，获取固定频宽内的采集时钟数、根据配置的HSE频率、RTC频率及分频系数，获取固定频宽内的标称时钟数、根据采集时钟数和标称时钟数，校准时钟频率，具有低成本、高精度地校准动态令牌时钟的有益效果，降低了动态令牌生产成本，提高了动态令牌时钟的精确度。 0097 参照图6，图6是本发明动态令牌时钟校准装置第二实施例结构示意图；本实施例与第一实施例的区别是，仅增加了温度补偿校准模块04；本实施例仅对温度补偿校准模块 04作具体描述，本发明动态令牌时钟校准装置所涉及的其他模块请参照相关实施例的具体描述，在此不再赘述。 0098 如图6所示，本发明动态令牌时钟校准装置，还包括：。

35、说明书CN 102882672 A 7/8页 9 0099 温度补偿校准模块04，用于按照预置时间间隔采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准。 0100 由于动态令牌会在不同季节、不同地区使用，为了提高产品寿命，温度补偿校准模块04采用温度补偿对动态令牌的时钟进行校准。具体地，在一优选的实施例中，动态令牌出厂时，在常温环境下，被接上高精度有源晶振后，进行出厂校准。初始校准值由MCU自动计算获取，并保存在动态令牌的存储装置如EEPROM和/或校准寄存器中。出厂后，温度补偿校准模块04按照预置时间间隔如每隔6小时自动唤醒动态令牌，启动AD模块，采集温度传感器电压，计算当前温度。

36、和温差，通过查找温度变化与频率变化的对应关系，计算当前温度下温漂的偏差值，并读取EEPROM和/或校准寄存器中存储的常温下的初始校准值，获取实际偏差值，写入RTC校准寄存器校准时钟。 0101 本实施例通过按照预置时间采集实时温度、对时钟频率进行温度补偿校准，具有更进一步地提高时钟频率精度的有益效果。 0102 参照图7，图7是本发明动态令牌时钟校准装置中温度补偿校准模块第一实施例结构示意图；本实施例仅对温度补偿校准模块04作具体描述，本发明动态令牌时钟校准装置所涉及的其他模块，请参照相关实施例的具体描述，在此不再赘述。 0103 如图7所示，本发明动态令牌时钟校准装置中，温度补偿校。

37、准模块04具体包括： 0104 温度采集单元041，用于在预置定时时间达到时，启动温度采集，获取当前温度； 0105 温度补偿校准模块04对动态令牌进行温度补偿校准是按照预置的定时时间进行自动温度补偿校准的，具体地，在一优选的实施例中，设置定时时间为6小时；则在动态令牌出厂后，利用MCU的自动唤醒功能，每隔6小时MCU自动唤醒动态令牌，温度采集单元041 启动AD模块，采集温度传感器电压，获取当前温度。 0106 温漂差值获取单元042，用于根据预置初始温度与所述当前温度，获取温度转换的晶振偏差值； 0107 由于动态令牌的温度补偿校准模块04是在某一温度基础上（如常温25），再对温度。

38、偏差进行补偿。在一优选的实施例中，当前环境温度是温漂差值获取单元042采用AD 模块对温度传感器的模拟电压进行AD转换后，与标准间隙电压对比，获取当前温度。由于晶振与温度的关系，各厂商会有差异，但补偿方法是一样的。举例说明：如某一品牌晶振频率与温度曲线关系可表示公式为： 0108 Offset1 = K *（T1-T0）2 （4） 0109 其中，Offset1为温度变化引起的晶振偏差，单位是ppm；K为曲率常量；T0为初始温度（如常温）；T1为工作环境的温度。Offset1的计算公式及常量K值的具体大小均可根据使用的晶振的具体型号获取。 0110 通过上述公式（4），温漂差值获取单元。

39、042显然可以根据预置初始温度T0和当前温度T1，获取到温度转换时的晶振偏差值Offset1。 0111 温度校准单元043，用于读取存储的在所述预置初始温度下的初始校准值，根据所述初始校准值与晶振偏差值，获取实际偏差值，根据所述实际偏差值校准时钟。 0112 温度校准单元043读取预先存储的在预置初始温度下时钟的初始校准值 Offset0，根据该初始校准值Offset0与温漂差值获取单元042获取的晶振偏差值Offset1，在常温下经校准后的数据Offset，经过温漂采集补偿可表示公式为：说明书CN 102882672 A 8/8页 10 0113 Offset = Offset。

40、0 + Offset1 （5） 0114 温度校准单元043将该实际偏差值Offset写入RTC校准寄存器中，校准时钟。 0115 本实施例通过按照预置时间采集实时温度，对所述时钟频率进行温度补偿校准，具有更进一步地提高时钟频率精度的有益效果，扩大了动态令牌的使用范围，延长了动态令牌的使用寿命。 0116 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。说明书CN 102882672 A 10 1/4页 11 图1 说明书附图CN 102882672 A 11 2/4页 12 图2 说明书附图CN 102882672 A 12 3/4页 13 图3 图4 图5 说明书附图CN 102882672 A 13 4/4页 14 图6 图7 说明书附图CN 102882672 A 14 。

展开阅读全文