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、无线终端以及计算机程序产品

摘要

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。

说明书

发明背景

本发明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：

    误差影响    最大值     单位    频率容限    ±20-50    ppm(百分率)    温度系数    -0.04    ppm/C²    由于老化的偏差    ±3    ppm/年    机械冲击的偏差    ±5    ppm

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。

本发明的概述

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。

本发明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。

根据本发明的一个方面，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。

根据本发明的另一方面，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。

根据本发明的另一方面，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。

根据本发明的另一方面，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，根据本发明，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

本发明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是根据本发明的实施例，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是根据本发明的实施例，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

虽然本发明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发明限定到所公开的特定的形式，但正好相反，本发明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。

本发明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，本发明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，本发明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)、一光纤以及一便携式光盘驱动器(CD-ROM)。注意计算机可用或可读介质或甚至是在其上印刷该程序的纸张或另外的适当的介质，同时该程序可经如纸张或其他介质的光扫描被电子地俘获，然后连编、解释或用一适当的方式处理，如果必要的话，然后存储在一计算机存储器中。

为了说明以及决不是对其限定，此后将结合一蜂窝电话系统来说明方法、系统、无线终端以及计算机程序产品。然而，应当理解本发明的原理适用于包括由一相对不准确的基础参考信号导出的一电子时钟或计时系统，但在可校准该电子时钟或计时系统期间使用一更准确的校准参考信号一个或多个时间间隔的任何电子设备。参考图1，根据本发明，一计时系统20包括一二进制增序计数器22，在溢出时由32.768kHz晶体振荡器产生的一基础参考信号驱动的自动重新加载。该二进制增序计数器22包括具有位20充当一60秒电子时钟信号的一21位计数器。该二进制增序计数器22可在开始和当该二进制增序计数器22重算(roll over)时通过一重新加载寄存器/加法器24被载入一初始值。该重新加载寄存器(reload register)/加法器24可经软件、硬件或二者的结合来实现。根据本发明的一优选实施例，重新加载寄存器/加法器24包括一微调寄存器26，用于设置1至8的比特值，通过两个部分相加被加一额定的2000(十六进制)自动重新加载值。因此，该二进制增序计数器22可被视为响应由该32.768kHz晶体振荡器提供的一基础参考信号的一电子时钟。舅下面将更详细描述，该重新加载寄存器/加法器24可被用来校准由该二进制增序计数器22或电子时钟产生的60秒电子时钟信号。

计时系统20进一步包括一微控制器，可经一地址/数据总线32存取该微调寄存器26。该微控制器28在溢出时经该地址/数据总线32存取一通用16位定时计数器以及一16位俘获寄存器(captureregister)36。该16位俘获寄存器36也可被配置以便基于与该二进制增序计数器22的位11的一125mS时钟脉冲的一从低到高跃迁来“俘获”包含在该16位定时计数器中的值。该微控制器28可通过使用商业上可得到的具有一内置16位通用定时器和俘获寄存器的微控制器来实现。Inte18XC51FA/FB/FC微控制器，包括具有一俘获模式和TexasInstruments MSP430微控制器的一通用16位定时器，包括一通用16位定时器以及一相关俘获/比较寄存器均是可用来实现该微控制器28、16位定时计数器34以及16位俘获寄存器36的示范性的微控制器系统。

16位定时计数器34响应可由一频率定标器(scaler)38处理的一校准参考信号(MCLK)。在一蜂窝电话中，该校准参考信号是由主蜂窝系统参考信号提供。一蜂窝式基站39可传送由一电压产生器40处理的一信号以生成一电压。该电压可被用来控制一压控振荡器(VCO)41，该压控振荡器可生成该主蜂窝系统参考信号。该主蜂窝系统参考信号在该电话发射信号的同时可经与该蜂窝基站的反馈控制显示低于1ppm的准确性。尽管该校准参考信号比32.768kHz晶体更准确，却不是总是有效，因为该蜂窝电话大多数时间是断电以保护电池寿命。因为它的低电源消耗，晶体振荡器最好用于生成该基础参考信号，尽管其准确性较低。在Ericsson时分多路存取(TDMA)或电信工业协会(TIA)/电子工业协会136电话，该主蜂窝系统参考信号是19.44MHz。同样，在Ericsson码分多路存取(CDMA)或TIA过渡标准(IS)95电话，该主蜂窝系统参考信号是19.2MHz。在本发明的一优选实施例中，该频率定标器38将该校准参考信号的频率除以四。所应用的定标水平是基于该基准参考信号的频率、定时计数器34的大小(即位数)以及用来驱动该16位俘获寄存器36的时钟周期。应当理解这些参数(即，校准参考信号的频率、定时计数器34的大小以及用来驱动该16位俘获寄存器36的时钟周期)可基于用于由该二进制增序计数器22生成的60秒时钟信号需要的准确度而改变。

该微控制器28响应由该二进制增序计数器22生成的60秒时钟信号以及来自该16位定时计数器34的表示一定时值的一定时俘获中断信号可在该16位俘获寄存器36中获得。该微控制器28向负责维护人机时钟接口的硬件/软件(未示出)提供60秒时钟信号。基于所接收的一第一定时俘获中断信号，该微控制器28处理包含在该16位俘获寄存器36中的数据。在接收到一第二定时俘获中断信号后，该微控制器28处理包含在该16位俘获得寄存器36中的数据并生成用于一主机系统42的一中断。该主机系统42使用由该微控制器28提供的数据生成用于该微调寄存器26的一校准值。尽管该微控制器28和主机系统42在图1中显示为单独的单元，这两个单元可使用一单个的处理器和存储器结构来实现。涉及处理来自该16位俘获寄存器36和生成该校准值的操作将在下面详细描述。

图2更详细地说明微控制器28。该微控制器28包括经该地址/数据总线32与一存储器54通信的一处理器52。该处理器52可是任何适用于一嵌入应用系统的商业可获得的或用户微控制器。该存储器54表示包含用来实现该计时系统20的功能性的软件和数据的存储器设备的整个分层结构。该存储器54可包括但不局限于以下类型的设备：高速缓冲存储器、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、SRAM以及DRAM。

如图2所示，该存储器54保存一操作系统模块56、一实时时钟(RTC)校准模块58以及一中断服务例程模块62。该操作系统56应当被设计成用于实时嵌入应用系统以及最好是相对地紧密以便有效使用该存储器54。RTC校准模块58包含用于管理该计时系统20的硬件部分如重新加载寄存器/加法器24、微调寄存器26、16位微调寄存器34以及16位俘获寄存器36的程序代码。

中断服务例程模块62包括用于响应由该微控制器28接收的硬件和/或软件中断的程序。尤其，该中断服务例程模块62包括一六十秒时钟程序模块64以及一定时俘获程序模块66。该六十秒时钟程序模块64处理由该60秒时钟信号生成的从该二进制增序计数器22输出的中断。该定时俘获程序模块66处理由该定时俘获信号产生的与该125mS时钟的从低到高的跃迁以及表示已经俘获该16位定时器34的值并在该16位俘获寄存器36中可得到一致的中断。

图3更详细地说明主机系统42。主机系统42包括经一地址/数据总线75与一存储器74通信的一处理器72。该处理器72可是任何适用于一嵌入应用系统的商业可获得的或用户微控制器。该存储器74表示包含用来确定用于该微调寄存器26的一校准值的软件和数据以提高该二进制增序计数器22的准确性。该存储器74可包括但不局限于以下类型的设备：高速缓冲存储器、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、SRAM以及DRAM。

如图3所示，存储器74可保存一操作系统模块76、一RTC管理器模块78以及一中断服务例程模块82。该操作系统76应当被设计成用于实时嵌入应用系统以及最好是相对地紧密以便有效使用该存储器74。该RTC管理器模块78包括用于确定用于该微调寄存器26的一校准值的程序。尤其，该RTC管理器模块78包括一RTC微调程序模块84以及可选的一温度补偿程序模块86。该RTC微调程序模块84确定基于由该晶体振荡器显示出的来自一32.768kHz的理想频率的频率偏差的适当的校准值。该温度补偿程序模块86可被用来当一新的校准值由该RTC微调程序模块84生成时记录该周围温度，然后定期地通过一温度传感器(未示出)来测量该周围温度。然后可基于该当前温度和与一在前校准值相关的温度间的差值来调整在该微调寄存器26中的校准值。

该中断服务例程模块82包括用于响应由该主机系统42接收的硬件和/或软件中断的程序。尤其，该中断服务例程模块62包括处理由该微控制器28在由该RTC微调程序模块84使用来确定用于该微调寄存器26的校准值可得到时生成的一中断的一读取校准数程序模块88。

用于执行中断服务例程程序模块62和68的操作的计算机程序代码通常用汇编或机器语言或微码编写以提高速度。在该微控制器28上的该RTC校准程序模块58以及在该主机系统42上的该RTC管理器程序模块78可用一高级编程语言如C或C++来编写。应当理解，在本发明的一优选实施例中，当用于执行该计时系统20的操作的程序代码在该微控制器28和该主机系统42间分配时，也可将该程序代码设计成完全在该微控制器28或完全在该主机系统42上执行。

在论述该计时系统20的示范性操作前，定义以下参数是很有用的，这些参数被用在确定用于该微调寄存器26的一校准值方面：

    T_MCLK/4在该频率定标器38将该信号除以4后的校准参考信号(MCLK)的周  期    T_REF  .125秒的理想校准间隔周期(理想的32.768kHz基础参考信号的  4096个周期)    N    在理想校准间隔周期(T_REF)中的MCLK/4数(N*T_MCLK/4＝T_REF＝.125    秒)    T125M    由该二进制增序计数器22生成的相邻125mS时钟的从低到高跃  迁间的周期一致的实际校准间隔周期(T125M＝4096*T₃₂kHz)    COUNT    在实际校准间隔周期(T125M)中的MCLK/4周期数  (COUNT*T_MCLK/4＝T125M)    T60    由该二进制增序计数器22的位20生成的相邻60秒时钟的从高  到低跃迁的周期    T_32kHz 32.768kHz晶体振荡器的实际周期

现在参考图4，理想校准间隔T_REF具有一125mS的周期，其是基于由该二进制增序计数器22的位11产生的125mS时钟脉冲的频率(该二进制增序计数器22的每位将该晶体振荡频率分成两半；因此，位11具有由32768Hz/2¹²给出的一频率＝8Hz)。然而，如果由晶体振荡器产生的基础参考信号的频率偏离其理想值32.768kHz，那么该实际校准间隔周期T125M也将偏离该理想校准间隔T_REF。

如图4所示，例如，如果晶体振荡器运行快，那么T125M＜T_REF(125mS)以及在该实际校准间隔周期T125M中的成比例的校准参考信号(MCLK/4)的数量低于在理想校准间隔T_REF(125mS)中的成比例的校准参考信号(MCLK/4)的数量。即，COUNT＜N。在这种情况下，60秒时钟脉冲要求该基础参考信号(即晶体振荡信号)的N-COUNT另外的周期来将其周期(T60)扩充到60秒。因此，用于该微调寄存器26的校准值是负的，因此，周期被添加到该二进制增序计数器22的重算值。

另一方面，如果晶体振荡器运行很慢，那么T125M＞T_REF(125mS)以及在实际校准间隔周期T125M中的成比例校准参考信号的周期(MCLK/4)大于在该理想校准间隔T_REF(125mS)中的成比例校准参考信号(MCLK/4)的数量。即，COUNT＞N。在这种情况下，60秒时钟脉冲要求该基础参考信号(即晶体振荡器信号)的COUNT-N较低周期以将其周期(T60)降低到60秒。因此，用于该微调寄存器26的校准值是正的以便将周期减去该二进制增序计数器22的重算值。

下面将根据本发明的示范性实施例，参考通信设备、方法和计算机程序产品的流程图和/或框图说明来描述本发明。应当理解，流程图和/或框图说明的每个框以及在流程图和/或框图说明中的框的组合可用计算机程序指令来实现。可将这些计算机程序指令提供给一通用计算机、一专用计算机或其他可编程数据处理装置的一处理器来产生一机器以便经该计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令产生用于实现在流程图和/或是框图块或多个块中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在可引导一计算机或其他可编程数据处理装置用一特定方式起作用的一计算机可用或计算机可读存储器中，以便存储在计算机可用或计算机可读存储器中的指令产生包括实现在流程图和/或框图块或多个块中指定的功能的一种制造产品。

计算机程序指令也可被加载到一计算机或其他可编程数据处理装置上来引起将在该计算机或其他可编程装置上执行的一系列操作步骤以产生一计算机执行的过程以便在该计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图块或多个块中指定的功能的步骤。

参考流程图5A，计时系统20的示范性操作开始于块102，在此处，运行在主机系统42上的该RTC管理器程序模块78初始化用于该二进制增序计数器22的一校准过程。在本发明的一优选实施例中，一“START_RTC_CALIBRATION”被定义并经一串行接口从该主机系统42传递到该微控制器28以初始化该校准过程。只要接收该START_RTC_CALIBRATION消息，运行在该微控制器28上的RTC校准程序模块58在块104设置一校准状态标志以向该主机系统42表示二进制增序计数器22的校准正在进行中以及在该微调寄存器26中的校准值不再有效。在块106，该RTC校准程序模块58也使用该125mS时钟脉冲作为一触发器在俘获模式中配置该16位定时计数器34以及16位俘获寄存器36。最后，在块108，RTC校准程序模块58使得在该微控制器28上的定时俘获中断。

接着，在块112，在第一个从低到高(low to high)跃迁的125mS时钟脉冲上由该微控制器28接收一第一定时俘获中断。在块114，该定时俘获中断服务例程66通过在一存储位置(如在一寄存器或存储器54中)中将该16位俘获寄存器36的内容保存为CAPTURE1来处理该中断。当该125mS时钟脉冲从低到高跃迁时，重叫该16位俘获寄存器36“俘获”该16位定时计数器34的值。在实际校准间隔周期T125M过去后，将在块116接收一第二定时俘获中断。在块118，定时俘获中断服务例程66通过从该16位俘获寄存器36的内容减去在块114中保存的CAPTURE1(CAPTURE2)来处理该中断以计算参数COUNT(即，在一实际校准间隔周期(T125M)中的成比例的校准参考信号(MCLK/4)的数量)。

注意在本发明的一优选实施例中，该16位定时计数器可表示一任意大的计数序列的16个最低有效位(LSBs)。因此，第一定时中断(CAPTURE1)的结果表示一较小的计数值COUNT1的16LSBs。同样，该第二定时中断(CAPTURE2)的结果表示一较大的计数值COUNT2的16LSBs。由于COUNT2和COUNT1被假定从一任意大的自由振荡计数器，COUNT2大于COUNT1。因此，通过借位从CAPTURE2减去CAPTURE1，实际上，使符号扩展并允许CAPTURE1以及CAPTURE2被视为无符号值。

如前所述，COUNT1和COUNT2被假定是基于一任意大的计数序列然而只有这两个值的16LSBs被用来计算他们的差值(COUNT)。以下的例子说明根据本发明为什么在计算参数COUNT和计算COUNT和N间的一差值方面可不需要较高命令位。如果校准参考信号频率是19.44MHz或19.2MHz，正如分别在TDMA无线终端和CDMA无线终端中使用的那样，以及计时系统20是稳定的，那么COUNT2和COUNT1的高命令位(如一32位字的位16至31)间的差值是一常数值，在本发明的一优选实施例中是90000(hex)。在理想校准间隔周期中MCLK/4周期的数量在其用于校准参考信号频率19.44MHz或19.22MHz的高命令位中也用相同的常数值90000(hex)表示。因此，因为最终感兴趣的是COUNT和N间的差值，因为它们具有相同的常数值并且它们的差值将为零，因此可忽略高命令位。因此，在基于一校准参考信号(MCLK)频率19.44MHz或19.2MHz的本发明的一优选实施例中，定时计数器34可使用16位来实现，因为当该系统稳定时，COUNT2和COUNT1的高命令位差是常数。通常，用来实现定时计数器34的位数最好通过确定上述COUNT2和COUNT1的差值是常数的多个数来选择。

对图5B的下述的连接符A，在块122，操作继续，在块122定时俘获中断服务例程66禁用在该微控制器28上的定时俘获中断，在块124清除该校准状态标志，以及在块126在存在该第二定时俘获中断前生成用于该主机系统42的一中断。运行在主机系统42上的读取校准数中断服务例程88处理来自微控制器28的中断以及检验该校准标志的状态以确保该校准结果(即COUNT值)的确在由该主机系统42可访问的一预定存储器位置中等待。然后，在块128该读取校准数中断服务例程88从存储器读取COUNT值并将该值提供给RTC微调程序模块84，确定用于该微调寄存器26的校准值。

通常，用于校正该晶体振荡器的补偿可表示如下： $>>compensation>>(>ppm>)>>=>>>>>(>>T>REF>>->T>125>M>)>>\times >10>>6>>>T>REF>>>->->->EQ>.>1>$> $>>compensation>>(>ppm>)>>=>>>>>(>.>125>->COUNT>>>\times >T>>>MCLK>/>4>>>)>>\times >10>>6>>>.>125>>>->->->EQ>.>2>$> $>>compensation>>(>ppm>)>>=>>>>>(>>>N>\times >T>>>MCLK>/>4>>>->COUNT>\times >>T>>MCLK>/>4>>>)>>\times >10>>6>>>.>125>>>->->->EQ>.>3>$> $>>compensation>>(>ppm>)>>=>>>>(>N>->COUNT>)>>\times >>T>>MCLK>/>4>>>\times >>10>6>>>>.>125>>>->->->->EQ>.>4>$>

该补偿也可用一60秒理想参考周期以及由该二进制增序计数器22的位20的60秒时钟脉冲的从低到高跃迁间的实际周期来表示： $>>compensation>>(>ppm>)>>=>>>>(>60>s>->>(>60>\times >32678>\times >>T>>32>kHz>>>)>>)>\times >10>>6>>>60>s>>>->->->EQ>.>5>$>

注意当基础参考信号准确的是32.768kHz(即，2²¹周期/32678周期/sec＝64秒)时，二进制增序计数器22的位20具有一理想周期64秒。因此，一额定四秒重新加载值(200000(hex))在启动时和当该二进制增序计数器22重算时由该重新加载寄存器/加法器24被加载到该二进制增序计数器22。

一分钟可由用于该微调寄存器26的校准值(RTC_TRIM)表示如下：

60sec＝(64×32768-(4×32768+RTC_TRIM))×T_32kHz            EQ.6

60sec＝(60×32768-RTC_TRIM))×T_32kHz                      EQ.7

将等式7代入等式5得出： $>>compensation>>(>ppm>)>>=>>>>>(>>>(>60>\times >32678>->RTC>\_>TRIM>)>>\times >>T>>32>kHz>>>->>60>\times >>>32678>\times >T>>>32>kHz>>>)>>\times >10>>6>>>60>s>>>->->->EQ>.>8>$> $>>compensation>>(>ppm>)>>=>>>->RTC>\_>TRIM>>>>\times >>T>>32>kHz>>>>\times >10>>6>>>>60>s>>>->->->EQ>.>9>$>

颠倒等式9中的因变量和自变量得出： $>>RTC>\_>TRIM>=>>>>>->compensation>\times >>>10>>->6>>>\times >>60>s>>>T>>32>kHz>>>>->->->EQ>.>10>$>

将来自等式4的用于补偿的表达式代入等式10得出： $>>RTC>\_>TRIM>=>>>->>>(>N>->COUNT>)>\times >>T>>MCLK>/>4>>>>\times >60>s>>>>.>125>s>\times >>T>>32>kHz>>>>>->->->EQ>.>11>$>

呼叫实际校准间隔周期T125M可表示如下：

T125M＝COUNT×T_MCLK/4                         EQ.12

T125M＝4096×T_32kHz                           EQ.13

实际周期32.768kHz晶体振荡器可因此表示如下： $>>>T>>32>kHz>>>=>>>COUNT>>>\times >T>>>MCLK>/>4>>>>4096>>->->->EQ>.>14>$>

将来自等式14的T32kHz的表达式代入等式11得出： $>>RTC>\_>TRIM>=>>>>(>COUNT>->N>)>>\times >4096>\times >60>s>>>.>125>s>\times >COUNT>>>->->->->EQ>.>15>$> $>>RTC>\_>TRIM>=>>>1966080>\times >>(>COUNT>->N>)>>>COUNT>>->->->->EQ>.>16>$>

不损失准确性，可做出以下简化以便避免一更计算地密集的除运算： $>>RTC>\_>TRIM>=>>>1966080>\times >>(>COUNT>->N>)>>>N>>->->->EQ>.>17>$>

对校准参考信号是19.44MHz的TDMA蜂窝电话来说，T_MCLK/4＝205.76ns以及N9450C(hex)。对校准参考信号为19.2MHz的CDMA蜂窝电话来说，T_MCLK/4＝208.33ns以及927C0(hex)。使用为N所计算的上述值，对用于微调寄存器26的校准值(RTC_TRIM)的表达式可进一步简化如下：RTC_TRIM＝3.24×(COUNT-N)for f_MCLK＝19.44MHz          EQ.18RTC_TRIM＝3.28×(COUNT-N)for f_MCLK＝19.2MHz           EQ.19

等式18和19使用在主机系统42上的定点乘法为该微调寄存器26提供相对准确的校准值(RTC_TRIM)。可是，如果需要更大的准确性，那么可延长理想的校准间隔周期T_REF，可增加定时计数器34/俘获寄存器36大小以及可增加校准参考信号(MCLK)频率。

回到图5B，基于校准参考信号(MCLK)的频率，RTC微调程序模块84使用等式18或等式19来计算用于该微调寄存器26的校准值(RTC_TRIM)。注意校准值(RTC_TRIM)是从-128(ox80)到127(ox7f)范围内的一八位带符号值。在本发明的一优选实施例中，该二进制增序计数器22的位0被重新加载一零。因此，在块132，在将其写入微调寄存器26前，该校准值(RTC_TRIM)被分成两部分(即，右移一位)。如由重新加载寄存器/加法器24所描述的，如果该晶体振荡器运行慢(COUNT＞N)，那么该校准值将被添加到额定的四秒重新加载值(200000(hex))以减小每60秒该晶体振荡器重算该二进制增序计数器22所需要的周期数。相反，如果该晶体振荡器运行很快(COUNT＜N)，那么该额定四秒重新加载值减去该校准值以增加每60秒该晶体振荡器所需要的溢出该二进制增序计数器22的周期数。

在块134，温度补偿程序模块86可使用一温度传感器(未示出)任意地测量该周围温度，然后记录该温度测量。该周围温度的测量和记录最好与用来生成该校准值的操作同时执行。因此，该温度测量与该当前校准值(RTC_TRIM)有关。接着，在块136，该温度补偿程序模块86可定期地测量该周围温度以确定该当前温度是与偏离与该校准值(RTC_TRIM)有关的所记录的温度。因为该晶体振荡器的频率随温度变化，可基于该晶体的特性构造关联温度差值(即当确定该校准值(RTC_TRIM)时该当前周围温度与所记录的周围温度间的差值)与一预定补偿值的一表。然后基于该当前周围温度，该频率补偿值可被用来调整在该微调寄存器26中的校准值(RTC_TRIM)。

另外，可期望将该温度补偿功能性移入该微控制器28中。在这种情况下，在块126，与该当前校准值(RTC_TRIM)有关的周围温度在定时俘获中断服务例程66存在前可被测量和记录。该六十秒定时中断服务例程64可被修改来每秒测量该周围温度一次，然后从在上述描述过的查看表中选择一频率补偿值。注意通过释放该主机系统42的温度补偿功能性，该主机系统42除在上电时初始化该校准值外在计时中不起任何作用以及在重复的基础上只要发出一呼叫就能补偿可由老化、机械冲击或其他环境因素引起的晶体频率中的变化。

在此所描述是当它们被应用到用在一无线终端或便携式电话中的一计时系统20的本发明的原理。从上述可知，通过使用不需要连续有效的一更准确的校准参考信号，该计时系统20可提供一相对便宜、低功率晶体振荡电路的准确性。因此，该计时系统20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元件(如具有在溢出时自动重新加载的16位定时计数器和16位捕获寄存器36)来实现。该计时系统20最好嵌入在一无线终端中。如在此所使用的，术语无线终端可包括具有一多线显示器的一蜂窝电话、可将一蜂窝电话与数据处理、传真和数据通信性能结合在一起的一个人通信系统(PCS)终端、能包括一无线电话、传呼机、INTERNET/内联网存取、WEB浏览器、管理器、日历和/可一全球定位系统(GPS)接收器以及包括无线电话收发两用的常规的膝上型和/或掌上型接收器的一PDA。一蜂窝基站或卫星最好提供一高准确信号，其可被处理来生成该校准参考信号。

图5A-5B的流程图表示该计时系统20软件的一示范性的实现方式的结构、功能以及操作。在这方面，每个块表示一模块、部分或代码部分，包括一个或多个或执行指令，用于实现特定的逻辑功能。应当注意在一些另外的实施方式中，在这些块中提供的功能可不按图5A-5B中的顺序发生。例如，如图5A-5B中连续所示的两个块根据所涉及的功能性，可实际上同时执行或这些块有时按相反的顺序执行。

在结束详细的说明中，应当注意可对优选实施例做出许多变化和修改而实质上不脱离本发胆的原理。所有这些变化和修改被规定包括在由下述权利要求书陈述的本发明的范围内。