實時時鐘計時精度提高方案
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這個方法是根據(jù)已知晶體拋物線特性制作一個ΔPPM （實際頻率與32,768 Hz參考頻率的偏差）-溫度查閱表，然后執(zhí)行下列步驟：
1.測量溫度，然后在查閱表中找到ΔPPM值。
2.調(diào)整模擬校準寄存器的設置，以修改CXI和CXO（連接XI和XO引腳的內(nèi)部電容陣列）的負載電容值。
因為模擬校準功能集成在實時時鐘內(nèi)，所以負載電容的變化能夠影響晶體，降低或提高振蕩頻率。
還可以通過數(shù)字方式校準實時時鐘。數(shù)字校準的原理非常簡單，就是向時鐘鏈定期增減脈沖，以加快或減慢時鐘運行速度。
不管是采用模擬校準還是數(shù)字校準，系統(tǒng)級溫度補償都需要在電路板上安裝溫度傳感器和內(nèi)置校準功能的實時時鐘以及相關的軟件。
最佳方案--內(nèi)置晶體的溫度補償型實時時鐘
上文提及的解決方案不是成本昂貴就是系統(tǒng)復雜。要么無法顯著解決溫度誤差問題，要么依靠外部溫度傳感器、電力線或微控制器，相關軟件的開發(fā)成本昂貴。最大的缺陷是即使采用溫度補償方法，當主電源掉電時，仍不能在電池供電的方式下工作。因此，需要一個更好的解決方案！
最佳解決方案應該具有以下特性：
1.將晶體、溫度傳感器和實時時鐘集成在一個封裝內(nèi)。
2.能夠在-40℃至85℃溫度范圍內(nèi)保證計時精度的高效補償算法
3.在電池供電模式下功耗極低
4.簡單易用，無需系統(tǒng)級軟件開發(fā)
5.低成本
意法半導體的M41TC8025是一個實時時鐘整體解決方案，具有高成本效益，無需另行開發(fā)軟件。晶體、溫度傳感器和實時時鐘以及自動補償算法都集成在一個封裝內(nèi)。只連接一個簡單的外部電路，即可在-40 ℃至85 ℃的寬溫度范圍內(nèi)取得極高的計時精度（±5 ppm）。見圖6.在0 ℃至50 ℃的溫度范圍內(nèi)，計時精度提高到±3.8 ppm,這個成績超出了大多數(shù)應用的要求，包括智能電表。
M41TC8025功能框圖與外部硬件連接
圖5所示是 M41TC8025溫度補償實時時鐘功能框圖。這個內(nèi)置溫度傳感器和補償算法的普通石英晶體為應用提供了一個高精度的32.768Hz時鐘源，這個分段時鐘鏈提供超高精度的時鐘和日歷數(shù)值，處理器可通過I2C總線訪問這些數(shù)值。
圖5:所示是M41TC8025溫度補償實時時鐘功能框圖。
圖6所示是 M41TC8025 硬件連接圖。使用兩個二極管可實現(xiàn)后備電池開關功能，以防主電池被反極性充電。
圖6:M41TC8025硬件連接圖
M41TC8025的其它特性
除計時精度非常高外，M41TC8025還有很多實用功能：
●鬧鐘準許設置未來事件條件，然后由IRQ（中斷）引腳發(fā)送信號。
●IRQ中斷引腳還提供時間更新（秒更新或分鐘更新，用戶可配置）功能。
●固定周期定時器中斷功能通過IRQ引腳，在244.14 μs至4095分鐘內(nèi)，以可編程的固定周期產(chǎn)生周期性方波。
●實時時鐘的FOUT引腳輸出1 Hz、1,024 Hz和32,768 Hz的可編程的精確頻率，以便在產(chǎn)品出廠前進行精度檢測。將外部使能引腳（FOE）接地，可禁用FOUT引腳。
●雖然M41TC8025的功耗極低，工作電流在3.0 V電源電壓時僅為0.8μA,用戶還是可以設置溫度補償周期，按照是自己的需要選擇精度-功耗比。
●提供低電標志位。
結論
為滿足市場對時鐘精度的更高需求，半導體廠商正在研發(fā)創(chuàng)新的時鐘解決方案，以提高計時精度。意法半導體的M41TC8025是一個實時時鐘整體解決方案，在一個簡單易用的封裝內(nèi)集成了晶體、溫度傳感器、自動溫度補償算法和實時時鐘。該解決方案不僅計時精度極高，而且成本低廉，特別適用于智能電表等計時精度要求高的應用設計。
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