[发明专利]一种实时时钟自锁的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式信息技术领域，尤其是实时时钟系统。

背景技术

在当今的数字化时代，移动电子设备已经渗入到日常生活的方方面面，而专用集成电路（ASIC）无疑是这些移动电子设备的核心。在许多移动电子设备尤其是手持设备中都要求支持实时时钟RTC（Real Time Clock）。实时时钟是一种高密度集成的专用时钟集成电路或专用集成电路模块，适用于所有需要准确计时及需要微功耗的场合，例如手机、数码相机、电脑、电视机、高精度时钟、可编程时间控制器等等。实时时钟RTC的基本功能是提供时、分、秒、日历、定时等时间信息。

移动电子设备对微功耗提出了很高的要求，并且由于RTC的特殊功能，要求其在系统掉电后或电源切换时能用备用电池供电，以保证系统时钟不丢失，这一要求的实现方法就是RTC自锁技术。在有些应用中，时钟和日期信息在系统掉电后将会丢失，而在大多数应用中要求系统在主电源断电时仍可以保持时钟和日期信息有效。为了保持时钟振荡器持续运转，可以采用主/辅电源结构或大电容配合主电源为时钟电路供电，这样RTC内部还必须提供两组电源的切换电路。此外RTC设计还应该注重低功耗要求，以使其在电池供电时有尽可能低的功耗。电源切换控制电路通常由主电源供电，需要时可以切换到电池供电，并将RTC置为低功耗模式，电池供电时可以禁止微处理器与RTC之间的通信，这就是RTC的自锁，从而使电池电流降至最小，同时避免数据被破坏。

传统的RTC通常提供并口或串口与单片机进行通信，单片机可以很方便地对其进行读写控制。对于提供并行数据的RTC，可以直接连接到单片机的数据总线上，也可以用单片机的I/O端口；对于提供串行接口的RTC，一般是用单片机的I/O口线模拟串行口，实现对RTC的读写操作。随着集成电路迈入SOC阶段，时钟在整个片上系统中的作用就更为重要了，对于RTC这种对数据传输速率要求不是很高的模块，将其连接在系统的APB总线上即可满足其要求，同时可以降低系统的功耗，这就要求RTC模块具有标准的APB接口。

随着集成电路的深亚微米制造工艺以及设计技术的迅速发展，芯片设计的复杂性迅速增加，而市场竞争的压力迫使设计者应该最大限度地缩短设计周期。如何利用前人的成功设计经验和设计资料十分必要，这就要求设计者能够重复使用已经设计并经过验证的知识产权模块IP（Intellectual Property）。由于IP核已经进行了验证，设计者可以专注于整个系统的设计，为了提高设计速度，充分利用现有资源，降低成本，缩短产品上市时间，必须提供一种通用的解决方法。

发明内容

本发明解决的问题：本发明的目的在于解决RTC的自锁以保证系统时间在断电或切换电源时的正确性，提供一种系统性能高，性能稳定，功耗地的RTC的自锁方法。通过这种方法可以方便地实现RTC的相关功能，提高RTC的整体性能。并且在 IP模块复用的专用集成电路设计中提供一种通用的解决方法，缩短产品研制时间，同时降低设计成本。

本发明的解决方案：本发明提出了一种RTC自锁的实现方法，该方法具有方便灵活的特点，可以方便地实现RTC的加锁与解锁。

本发明提出的一种RTC自锁的实现方法，将实现过程分为三部分：初始化部分，移位部分，检测部分。

初始化部分在系统复位后将解锁密码加载到RTC解锁线性移位寄存器R中，完成系统的初始化，也为下面的步骤奠定基础，如图1所示。初始化部分在解锁信号到来时将解锁密码加载到RTC解锁线性移位寄存器中，在加锁信号到来时将加锁密码加载到RTC解锁线性移位寄存器中，如图2、图3所示。根据实际需要，加锁和解锁密码长度可选择，即图1、2、3中的线性移位寄存器的长度n可选。

移位部分在既无加锁信号又无解锁信号到来时将RTC解锁线性移位寄存器线性移位，把加载到RTC解锁线性移位寄存器中的密码通过最低位寄存器移出，并将最高位填0，如图4所示。

该RTC自锁实现方法中包括实时自锁状态输出信号，以指示当前进行的加锁过程或者解锁过程有没有完成。其实现方法是在RTC自锁电路中加入一个RTC解锁状态线性移位寄存器SR，在系统复位后将RTC解锁状态线性移位寄存器置为全0。在解锁信号到来时将RTC解锁状态线性移位寄存器的最高位置1，其余位置0，如图5所示。在加锁信号到来时将RTC解锁状态线性移位寄存器的最高位置0，其余位置1，如图6所示。在既无加锁信号又无解锁信号到来时将RTC解锁状态线性移位寄存器线性移位，并将该线性移位寄存器中的值通过最低位移出，最高位保持不变，如图7所示。