然而实际晶振的频率为8.008 MHz,计数频率实际为1.001 MHz,则实际计算1 ms只需999个周期,若依然以1000个周期为1 ms计算会导致时钟稍快。所以通常会将此类时钟的计数周期作为一个NVM变量,工厂生产时根据具体测量值重新写入,从而达到时间校准的目的。即使如此,由于外界温度的影响及校准精度的问题,时间误差依然存在。
2)温度自动补偿法温度自动补偿法是对晶振偏差调校法的改进。时钟系统根据外界温度变化,通过查表法读取出当前温度对晶振误差的影响值,从而计算出时间偏差值。当时间偏差累积到一定值后(时间补偿值),时钟系统将自动对当前显示时间进行时间补偿,并显示更新后的时间,如图7所示。
3)射频信号校准法射频信号校准法是在原有时钟模块基础上,新增一个射频信号接收模块,用于接收射频信号的标准时钟信号。标准时钟信号和时钟模块的时钟信号产生时间差,时钟处理模块根据上述时间差计算出时间补偿值。在射频信号接收模块能够接收到射频信号的标准时钟信号时,时钟显示模块显示标准时钟信号的时间。在射频信号的标准时钟信号消失时,时钟处理模块对时钟模块的时钟信号进行补偿,补偿后的时钟模块重新进行时间显示。射频信号校准法原理图见图8。
射频信号校准法的标准执行流程见图9。
4 ) GPS时间校准法与射频信号校准法的原理类似,GPS时间校准法是应用GPS卫星时钟同步信号对车载时钟模块的时钟信号进行时间校准的一种方法。
G PS接收模块(通常集成在音响娱乐系统中)负责接收卫星时钟同步信号,通过CAN总线通信,对车载时钟模块的时钟进行校正。
GPS系统在每颗卫星上都装置有十分精密的原子钟,并由监测站经常进行校正,因此GPS卫星时钟同步信号的时间准确性高,但该系统的应用成本也相对较高。
5 误差检测
在产品设计阶段,需要对车载时钟的时间显示误差进行检测,确保车载时钟的时间显示精度满足设计要求。一般采用对比运行时间的方法进行误差检测:检测设备通常采用GPS时间作为检测基准,从某一时间点开始计时并记录车载时钟的起始时间T1,基准时钟和车载时钟同步运行,当基准时钟运行满H时间后,记录此时车载时钟的显示时间兀,车载时钟的运行时间T=T2-T1,计算得到误差值△T(△ T=T-H ),最后依据误差检测结果,对车载时钟精度进行调整和修正。标准的时钟误差检测见表1。
6 结束语
本文主要对汽车车载时钟的产品方案及技术应用进行了分析与研究,为相关产品设计提供依据和参考。
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