RTC时钟校准

Question

我正在寻找一个成本x性能的方法，以校准微控制器RTC时钟基准(通常32.678kHz)。

我需要一种方法来找出参考时钟漂移，并通知它的微控制器，以便它可以计算和平稳的校正值。

我发现了阿特梅尔描述的这些有趣的方法。项目2.2.2使用1Hz参考信号间接测量似乎是迄今为止最合适的。不过，我仍然对其他方法持开放态度。

先谢谢大家。

Answer 1

有几种选择：

一种低成本(但速度慢)的方法是两次连接一个单片机输入到一个GPIO输出的单板计算机(SBC)，运行Linux并通过NTP同步它的时钟。在SBC上运行一个小程序，它切换GPIO输出，等待10**6秒(~ 11.574天)，然后再次切换输出。您的MCU读取每个切换时间(以秒为单位)的RTC，并计算持续时间(d)之间的开始和停止。

校正偏移量(off，单位: ppm)然后：

off = (d / 10**6 - 1) * 10**6

成本: SBC的成本，如树莓皮。

一个更快，但也便宜的选择是连接一个DCF77接收器(或类似的短波时间同步服务接收器，视您的区域而定)，并使用它来计算您的MCU的RTC时钟锁定针(即k.a)的滴答数。SQW引脚( RTCOUT)在几分钟内完成。您可以更快地配置时钟频率，您需要观察的时间跨度越短(以获得精确的校准偏移)。

例如，当时钟锁定为2**15赫兹时，20到50分钟的测量周期就足够了(以消除时间信号中的误差、中断抖动等)。

然后，您可以通过以下方法计算校准偏移量(off，单位ppm)：

off = (measured / expected - 1) * 10**6
    where
        measured = counted ticks on the clockout pin
        expected = #DCF77_minutes * 60 * freq
        freq     = e.g. 2**15 Hz

成本: DCF77接收器(或类似的)可以获得不到10欧元(到2022年)，你甚至可以清空一个旧闹钟的DCF77模块。

注:如果您的时钟锁定频率为2**15 Hz，则您的MCU需要支持32位宽的计时器寄存器--或两个16个定时器寄存器的链接(例如，另一个计时器计数第一个计时器的溢出量，从而包含最重要的一半计时器)。