rtc-一种新的设计方案

rtc 是一种用于计时的IP,一般上电状态和下点状态都需要工作。
rtc 计时使用的时钟一般都是使用了32.768kHz的晶振,这个频率是因为过去系统一般都是16bit 位宽的,最大计数值也只有32768,现在系统都至少32位位宽了,但还是很少有进行改变的,主要原因两个:
1.兼容以前的设计
2.频率高IP技术内部翻转频繁功耗增高,rtc 一般都是电池供电,功耗敏感。
这样系统就有了两个晶振,系统始终使用的晶振一般是24M,这边又来了一个32.768kHz的晶振,这两个晶振呢还是不是同一类型,主时钟一般是AT切削的,rtc始终一般是音叉性,就是圆柱石英外面再包裹一个铁皮。各种切削形式的温度-频偏曲线:
rtc-一种新的设计方案
音叉型的曲线:
rtc-一种新的设计方案
AT 切削的:
rtc-一种新的设计方案
可以看到音叉的是二次曲线,AT-cut 的是三次曲线,
音叉的80度一般频偏就要160ppm了,时间偏差:86400160/1000000=13s也就是80度每天就要偏差13秒了,
AT 的一般切削角度控制好偏差都要在30ppm 以内,时间偏差 86400
30/1000000=2.5s
对比下来可以看出使用AT-cut 类型的晶振进行计时要不32768 的晶振在80度就要查5倍了,随着温度上升差距更大

所以我们需要将RTC 的IP设计思路进行更改:
一般的rtc 上电和下电都是使用音叉型晶振,现在我们设计成掉电使用音叉型晶振,这样频率低 整体功耗低,保证使用电池的情况下能工作的时间更长。上电情况下,将AT-cut型晶振的 频率进行分频,可以不分成32768 ,分到一个khz级别的频率工rtc 进行计时,芯片掉电自动切换计时逻辑到相应的频率范围。这样上电情况晶振温漂小,计时准。掉电情况内部温度传感器估计晶体温度然后进行补偿。