MXT5611：高精度可配置定时电路

　　定时器T2的设计是针对北京时间二进制表示的定时设计，同时具备基本的二进制定时。它主要处理北京时间小时级及小时以上的数据处理。做为基本二进制定时时，它可单独使用，也可以与定时器T0和定时器T1做级联使用。当它需要处理北京时间二进制表示高位信息处理时，和定时器T1组成32位定时器，定时器1处理“秒”、“分”信息，定时器T2处理“小时”、“天”“月”“年”数据。T2+T1的级联方式，主要用于处理从某一时刻到另一时刻的定时方式。

　　精度控制

　　电路提供两种可选择时钟源输入：内部集成硅振荡器和外部晶体振荡器输入。电路设计了两种精度控制方法，其一是时基脚准，时基校准就是解决因定时时钟误差引起的定时累计误差的办法。如果我们能得到一个精确的定时时钟，则没有这部分定时误差。但是不管怎么样的校准，始终是无法得到一个完全精确的定时时钟的，我们要做的是最大可能的得到一个精确定时时钟。

　　其二是定时校正，指在定时过程中，电路根据设定的某一固定值对定时过程进行校正或者接受外部校正信号对定时过程进行校正。这一方法旨在解决引非时钟误差问题引起的定时误差。同时，该校正方法也可以用于解决因时钟规律性偏差所引起的误差问题，比如时钟的温度漂移偏差问题。

　　硅振荡器的精度调整方法总的来说有两种：模拟方法和数字方法。模拟调整方法主要是在电路中测过程对电路中的电容阵列进行熔丝处理，调整电容值大小，得到一个较为精确的时钟，但是这种方法需要很大的成本，并且调整后的精度范围为1%左右，如果要得到更高精度的硅振荡器，则需要付出更大的成本，并且给电路设计带来很大的挑战。本电路提供一种更高精度的数字调整方法，该方法可以在电路正常工作前对电路进行在线校准，也可以在测试过程中对批电路进行一次性校准。

　　本电路的时基校准方法是通过外部端口输入标准512ms时间长度，以振荡器输出频率对512ms时间进行采样计数，得出一个计数值。然后把该计数值除以512，得到商值和余数。商值做为1ms时钟的基本长度，然后通过判断再次基本长度上增加或者不增加1个计数脉冲来得到最终的1ms时钟信号，这样每一个1ms输出时钟最大误差为1T(硅振荡器输出时钟周期)，而512ms时间最大误差也为1T。上述判断过程以512位周期，即每一个512ms对商和余数做同样的处理。

　　那么，在不考虑温度等条件的情况下，以该方案得到的时钟进行Nms(N=512X+Y，X=0，1，2，3，……;0≤Y≤511)时间长度定时，最大误差为

　　(X+Y/4)·T。我们通过分析，可以得出以下几句数据：

　　438s时间长度定时误差为103T(T为内建振荡器输出时钟周期，当设计值为1us时，此时的定时精度约为2ppm)。

　　82m时间长度定时误差为104T(T为内建振荡器输出时钟周期，当设计值为1us时，此时的定时精度约为2ppm)。

　　142h时间长度定时误差为106T(T为内建振荡器输出时钟周期，当设计值为1us时，此时的定时精度约为2ppm)。

　　在不考虑硅振荡器的温度特性条件下，利用本方法产生时钟进行的定时精度为2ppm，可以等同于压控制式晶体振荡器频率精度的10^(-6)～10^(-5)量级。