專利名稱：一種時間源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計時領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種能自動校時，向外提供MAN時間和UTC時間的時間源。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代的電子儀器常常需要為使用者或其他的電子元件提供準確的時間信息，然而當(dāng)電子儀器需要進行移動，例如飛機上的航空時鐘、手機終端等，就會涉及跨時區(qū)所產(chǎn)生的時間差異的問題。有一些特殊的時間變化，例如使用夏令時、全球的閏秒調(diào)整等，更是一般的調(diào)時規(guī)則所無法解決的問題。而現(xiàn)有的時間源利用內(nèi)部晶振或外部晶振作為頻率源，累積計時，在不同的工作溫度下會產(chǎn)生頻率漂移，需要不定期的進行時間校準；另一方面，現(xiàn)有的時間源采用外部晶振與內(nèi)部控制器的結(jié)構(gòu)方式，也容易產(chǎn)生累積誤差。 為此現(xiàn)在急需一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動校時的時間源，以提供給各類電子儀器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是，針對現(xiàn)有的時間源無法提供復(fù)雜多變時間信息，提供一種能夠自動校準為準確走時并且能夠自動切換時區(qū)的時間源。本發(fā)明解決上述問題的方案是構(gòu)造一種時間源，包括時鐘芯片模塊、微控制器和GPS接收器，微控制器分別與時鐘芯片模塊和GPS接收器通信連接；GPS接收器，用于接收GPS的時間和位置信號；微控制器，用于將接收的GPS時間發(fā)送至?xí)r鐘芯片模塊；時鐘芯片模塊，用于生成MAN時間和UTC時間。本發(fā)明的時間源，其中微控制器將GPS時間和位置信號換算成校準MAN時間和校準UTC時間，校準MAN時間和校準UTC時間發(fā)送至?xí)r鐘芯片模塊，用于初始化或校準時鐘芯片模塊，本發(fā)明的時間源，時鐘芯片模塊包括MAN實時時鐘芯片，接收來自微控制器的GPS校時信號或手動設(shè)置信號，生成MAN時間；UTC實時時鐘芯片，接收來自微控制器的GPS校時信號，生成UTC時間；溫補晶振，與MAN實時時鐘芯片、UTC實時時鐘芯片連接，用于消除溫度漂移產(chǎn)生的時間誤差以及向MAN實時時鐘芯片、UTC實時時鐘芯片提供原始時鐘頻率。本發(fā)明的時間源，還包括與時鐘芯片模塊連接的外部電源。實施本發(fā)明的時間源，可同時記錄本地時間和UTC時間，采用不間斷電源供電，計時過程不受MCU的干擾，可靠性高。
以下結(jié)合附圖
對本發(fā)明進行說明，其中圖I為本發(fā)明時間源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明時鐘芯片模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細的說明。如圖I所示為本發(fā)明的時間源的結(jié)構(gòu)示意圖，時間源包括微控制器100、時鐘芯片模塊200、GPS接收器300，微控制器與時鐘芯片模塊200、GPS接收器300分別通信連接。在本實施例中，GPS接收器300通過自帶的天線從GPS (Global Position System,全球定位系統(tǒng))系統(tǒng)獲得GPS的時間和位置信號，并通過外圍的總線將信號傳輸給微控制器100，由微控制器100解碼后利用。 微控制器100在接收到來自GPS接收器300的GPS的時間和位置信號，將對其進行解碼，使其能夠被時鐘芯片模塊200使用。具體的，微控制器100對接收的GPS時間進行解碼，產(chǎn)生校準UTC (Universal Time Coordinated,協(xié)調(diào)世界時間)時間和校準MAN (ManualTime，手動設(shè)置時間)時間；校準UTC時間和校準MAN時間用于初始化以及校準時鐘芯片模塊200 ;微控制器100在其他的外部組件發(fā)出時間請求時，讀取時鐘芯片模塊200的時間信息，將對應(yīng)的時間通過合適的端口進行發(fā)送，或者通過與微控制器100連接的顯示單元進行實時的顯示。如圖2所示為本發(fā)明時鐘芯片模塊200的一則優(yōu)選實施方式，時鐘芯片模塊200包括MAN實時時鐘芯片220、UTC實時時鐘芯片230和溫補晶振210，MAN實時時鐘芯片220、UTC實時時鐘芯片230分別與微控制器100連接，溫補晶振210與MAN實時時鐘芯片220、UTC實時時鐘芯片230連接。微控制器100還與GPS接收器300連接，接收來自外部的GPS時間和位置信息。優(yōu)選的，MAN實時時鐘芯片220、UTC實時時鐘芯片230通過I2C串行接口與微控制器100通信，接受微控制器100的讀寫操作，MAN實時時鐘芯片220、UTC實時時鐘芯片230從微控制器100處獲得當(dāng)前校準MAN時間和校準UTC時間，該校準信號是微控制器100將來自GPS接收器300的GPS時間和位置信息經(jīng)過運算得到；MAN實時時鐘芯片220、UTC實時時鐘芯片230向微控制器100返回MAN時間和UTC時間，溫補晶振210作為實時時鐘芯片的時鐘源，與MAN實時時鐘芯片220、UTC實時時鐘芯片230和微控制器100形成一個冗余、對比、糾錯、校時的有機整體，一方面帶有溫度的晶振輸出頻率在_45°C 85°C的工作溫度下溫度漂移小于Ippm (百萬分之一)，保證了時鐘計時穩(wěn)定度；另一方面可讀寫RTC (RealTime Clock,實時時鐘)，可通過總線接收GPS實時授時信息，對其進行校時，消除時鐘累計誤差，實現(xiàn)可讀寫實時時鐘(RTC)單元和GPS時間信號的雙時鐘源計時，計時精度保持與GPS時間同步。這樣在進行跨時區(qū)飛行時，可通過接收到的GPS位置信息，計算出時區(qū)的時差，對時鐘顯示的本地時間加以自動調(diào)整，為飛行人員提供方便，解決現(xiàn)有航空時鐘在跨時區(qū)飛行時不能自動調(diào)整本地時間(MAN時間)的問題。優(yōu)選的，時鐘芯片模塊200與一個外部電源連接，該電源為獨立的不間斷電源，即使微控制器100停止工作或者異常復(fù)位，時鐘芯片模塊200內(nèi)部計時也不受影響，在微控制器100正常工作時依舊可以提供可靠的時間，保證時鐘在多種復(fù)雜工況下可靠計時。當(dāng)有外部設(shè)備需要利用時間信號時，微控制器100立即讀取相應(yīng)的實時時鐘芯片數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給該設(shè)備。以上給出了在MAN時間和UTC時間的顯示方案，在實際應(yīng)用中還可依據(jù)需要進行增加例如在時鐘芯片模塊200中增加地區(qū)實時時鐘芯片，用于依據(jù)MAN實時時鐘芯片220和UTC實時時鐘芯片230的時間運算結(jié)果，結(jié)合位置信息，計算出使用者感興趣的的地區(qū)時間(例如北京時間等)。
以上僅為本發(fā)明具體實施方式
，不能以此來限定本發(fā)明的范圍，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員根據(jù)本創(chuàng)作所作的均等變化，以及本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員熟知的改變，都應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種時間源，其特征在于，所述時間源包括時鐘芯片模塊(200)、微控制器(100)和GPS接收器(300)，所述微控制器(100)分別與所述時鐘芯片模塊(200)和GPS接收器(300)通信連接； GPS接收器(300)，用于接收GPS的時間和位置信號； 微控制器(100)，用于將接收的GPS時間發(fā)送至?xí)r鐘芯片模塊(200)； 時鐘芯片模塊(200 )，用于生成MAN時間和UTC時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時間源，其特征在于，所述微控制器(100MfGPS時間和位置信號換算成校準MAN時間和校準UTC時間，所述校準MAN時間和校準UTC時間發(fā)送至?xí)r鐘芯片模塊(200 )用于初始化或校準所述時鐘芯片模塊(200 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時間源，其特征在于，所述時鐘芯片模塊(200)包括 MAN實時時鐘芯片，接收來自微控制器的GPS校時信號或手動設(shè)置信號，生成MAN時間； UTC實時時鐘芯片，接收來自微控制器的GPS校時信號，生成UTC時間； 溫補晶振，與MAN實時時鐘芯片、UTC實時時鐘芯片連接，用于消除溫度漂移產(chǎn)生的時間誤差以及向MAN實時時鐘芯片、UTC實時時鐘芯片提供原始時鐘頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的時間源，其特征在于，所述時間源還包括與時鐘芯片模塊(200)連接的電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種時間源，包括時鐘芯片模塊、微控制器和GPS接收器，微控制器分別與時鐘芯片模塊和GPS接收器通信連接，GPS接收器，用于接收GPS的時間和位置信號；微控制器，用于將接收的GPS時間、位置信息換算為校準MAN時間和校準UTC時間，再發(fā)送至?xí)r鐘芯片模塊進行初始化和校準；時鐘芯片模塊，用于依據(jù)接收的GPS時間生成MAN時間和UTC時間。實施本發(fā)明的時間源，可同時記錄本地時間和UTC時間，采用不間斷電源供電，計時過程不受MCU的干擾，可靠性高。
文檔編號G04G5/00GK102830611SQ20121032540
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者巫玲堅, 鮑賢勇, 曾慶宇 申請人:飛亞達(集團)股份有限公司, 深圳市飛亞達科技發(fā)展有限公司