【導(dǎo)讀】時(shí)鐘同步的應(yīng)用廣泛,但常規(guī)的時(shí)鐘同步方案或?qū)K端設(shè)備要求高,或原理相對(duì)復(fù)雜。對(duì)此,本文利用大普的RTC秒上升沿即時(shí)生效原理,設(shè)計(jì)一種低功耗、高精確時(shí)鐘同步方案。
摘要
時(shí)鐘同步的應(yīng)用廣泛,但常規(guī)的時(shí)鐘同步方案或?qū)K端設(shè)備要求高,或原理相對(duì)復(fù)雜。對(duì)此,本文利用大普的RTC秒上升沿即時(shí)生效原理,設(shè)計(jì)一種低功耗、高精確時(shí)鐘同步方案。
時(shí)鐘同步的應(yīng)用涵蓋通信、交通、電力、視頻、醫(yī)療、金融、教育等領(lǐng)域,在低功耗的設(shè)備上提高時(shí)鐘的同步精度具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
1. 時(shí)鐘同步的概念及精度影響因素
2. 時(shí)鐘同步的設(shè)計(jì)原理
市場(chǎng)上RTC的時(shí)間寄存器分辨率一般精確到秒,但本文將探討基于RTC,如何進(jìn)行毫秒甚至微秒級(jí)別的時(shí)鐘同步設(shè)置。其主要原理是利用大普的RTC秒上升沿即時(shí)生效原理——即秒上升沿會(huì)移動(dòng)到秒設(shè)置生效的位置,當(dāng)MCU捕捉到時(shí)鐘服務(wù)器輸出1PPS上升沿時(shí),對(duì)RTC進(jìn)行秒的寫(xiě)操作,即能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)時(shí)鐘同步。工作原理框圖見(jiàn)圖1。
3. 時(shí)鐘同步的具體實(shí)現(xiàn)
3.1誤差確認(rèn)
減少誤差需要先分析和確認(rèn)誤差。如圖2所示,圖中T1是MCU軟件操作時(shí)延和IIC指令時(shí)延,主要和單片機(jī)以及IIC速率有關(guān)系。硬件和軟件系統(tǒng)確定后,T1即為固定值。T2是IIC操作生效到秒上升沿變化時(shí)間差,是RTC同步誤差,主要由RTC內(nèi)部邏輯電路確定,也是固定值。T3為T(mén)1和T2之和,即總誤差。
3.2誤差校準(zhǔn)
確認(rèn)誤差之后,需要對(duì)誤差進(jìn)行校準(zhǔn)。如上文所述,總誤差為固定值T3,那么校時(shí)起點(diǎn)若相對(duì)于GPS/BDS秒上升沿提前T3,就能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的秒上升沿同步。如圖3所示。
4. 時(shí)鐘同步的測(cè)試驗(yàn)證
按照以上原理進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證。實(shí)際測(cè)試結(jié)果顯示,經(jīng)過(guò)誤差校準(zhǔn)后,RTC輸出的1PPS(綠色)和服務(wù)器輸出的1PPS(黃色)同步精度非常高,相位偏差在±10us[3]內(nèi),實(shí)現(xiàn)了微秒級(jí)別的時(shí)鐘同步。
(10)多種接口類(lèi)型,接口可定制
(2)超高穩(wěn)定度:
±3.4ppm @ -40℃~+85℃
(3)內(nèi)置晶體:32.768kHz
(9)封裝尺寸:3.2* 2.5*1.0mm
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀:
新一代語(yǔ)音識(shí)別:可徹底改變車(chē)內(nèi)體驗(yàn)的技術(shù),來(lái)了解一下!
自動(dòng)駕駛車(chē)輛數(shù)據(jù)的中央集中式處理
意法半導(dǎo)體碳化硅數(shù)位電源解決方案被肯微科技采用于服務(wù)器電源供應(yīng)器設(shè)計(jì)及應(yīng)用
開(kāi)展倒計(jì)時(shí)8天|CITE2024邀您打卡開(kāi)年深圳首個(gè)電子信息展