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RTC走时精度校准设计验证全程记录
资料介绍
RTC 走时精度校准设计验证清单 第1章 概述 这个项目是从一批客户投诉开始的。三月份陆续有用户反馈，设备在断电放置一段时间后时间会跑偏，一个月能差两三分钟。说实话，一开始我觉得这个量级在消费电子里不算离谱，但客户拿出来的数据里有一台机器一个月偏了将近九分钟，这就不正常了。 我负责的是硬件侧的校准方案，同组的软件同事负责补偿算法。我们约定先把误差来源拆开，再谈补偿。整个过程从三月中旬持续到六月底，中间做了三轮改版，我把过程按时间线记录下来，也算给自己留个档案。 需要说明的是，本文讨论的是 32.768 kHz 晶体加 MCU 内置 RTC 的组合，不涉及外置 RTC 芯片。外置芯片的校准思路类似，但寄存器操作和温度补偿方式不同，这里不展开。 第2章 工作原理 32.768 kHz 晶体利用石英的压电效应起振，通过分频得到 1 Hz 的秒脉冲。分频是精确的，误差全部来自晶体实际振荡频率与标称值的偏差。这个偏差通常用 ppm 表示，即百万分之一。 偏差的主要来源有三块：一是晶体本身的初始精度，常温下一般在 ±20 ppm 以内；二是温度特性，音叉晶体的频率—温度曲线是抛物线，转折点在 25 ℃ 附近，两端可以漂到 -100 ppm 以上；三是负载电容失配与老化。 除晶体外，PCB 漏电、走线耦合和时钟切换也会引入误差。我在第一轮排查时就遇到过一次，实际是校准管脚附近的助焊剂残留导致漏电，把振荡频率拉偏了。
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