(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の周波数の基準クロック信号を発生する基準クロック信号発生手段と、
周囲温度の変化による周波数変動の補正（温度周波数補正）を行うか否かを決める温度補正要求信号が入力される温度補正要求信号入力部と、
前記温度補正要求信号に基づき、前記温度周波数補正を禁止状態から動作状態、動作状態から禁止状態に切換える切換信号を出力する切換信号出力手段と、
周囲温度の変化による周波数変動の補正に用いられる補正データを、前記切換信号が切換わってからの経過時間に対応させたデータとして予め記憶する記憶手段と、
前記切換信号が切換わった場合に、前記経過時間に対応した補正データに基づいて前記基準クロック信号の周波数を補正する補正手段と、を具備した
ことを特徴とするクロック信号供給装置。
【請求項２】
請求項１記載のクロック信号供給装置において、
前記補正手段は、
前記基準クロック信号の周波数を補正する緩急回路と、
前記時間に対応した補正データを読出し、前記緩急回路に出力する制御レジスタと、を具備した
ことを特徴とするクロック信号供給装置。
【請求項３】
請求項１記載のクロック信号供給装置において、
前記補正手段は、
前記基準クロック信号の周波数を補正する緩急回路と、
前記時間に対応した補正データを読出し、前記緩急回路に出力する制御レジスタと、
前記緩急回路から出力されるクロック信号を時刻信号に変換する時計レジスタと、を具備した
ことを特徴とするクロック信号供給装置。
【請求項４】
請求項２または３記載のクロック信号供給装置において、
前記制御レジスタは、前記切換信号が切換わってからの時間を計時し、時間に応じた補正データを前記記憶手段から読出して確定し、この補正データを前記緩急回路に出力する
ことを特徴とするクロック信号供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動作モードと待機モードとを有するマイクロコンピュータ等に用いて好適なクロック信号供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、複写器、ファックス等のＯＡ機器、パーソナルコンピュータ、このパソコンの周辺機器等のＯＡ機器、テレビ、ビデオ、エアコン等の電化製品等には、時計機能或いはタイマ機能を具備したものがある。これらの装置には基準クロック信号（例えば、３２．７６８ｋＨｚ）によって駆動される時刻＆カレンダ機能を有するＲＴＣ（Real Time Clock）−ＩＣが搭載され、このＲＴＣ−ＩＣからは時刻信号が出力される。
【０００３】
例えば、これらの装置の一例としてファックを例に挙げて説明する。
このファックスは、例えばメインスイッチによってオン／オフ駆動され、オフのときには、ファックス本来の機能動作を一切停止し、ＲＴＣ−ＩＣによる時刻計時のみを行う待機状態となり、オンのときには、本来の機能動作を行う動作状態となるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＲＴＣ−ＩＣには、その殆どが３２．７６８ｋＨｚのＸカット音叉型水晶振動子が使用され、この型の水晶振動子の共振周波数は、大きな温度依存性を持っていることが一般に広く知られている。しかも、前述したファックス等においては、動作状態で装置本来の機能動作を行うことにより、ヒータや光源の熱によってＲＴＣ−ＩＣの周囲温度が待機状態時に比べて大幅に上昇することになる。
このため、ＲＴＣ−ＩＣ内の水晶振動子の共振周波数が大きく変化し、出力される時刻信号に狂いが生じてしまうことがある。
【０００５】
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであり、外部の処理ユニットの状態を監視して適切な周波数補正を行うことのできるクロック信号供給装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、請求項１記載の発明は、一定の周波数の基準クロック信号を発生する基準クロック信号発生手段と、
周囲温度の変化による周波数変動の補正（温度周波数補正）を行うか否かを決める温度補正要求信号が入力される温度補正要求信号入力部と、
前記温度補正要求信号に基づき、前記温度周波数補正を禁止状態から動作状態、動作状態から禁止状態に切換える切換信号を出力する切換信号出力手段と、
周囲温度の変化による周波数変動の補正に用いられる補正データを、前記切換信号が切換わってからの経過時間に対応させたデータとして予め記憶する記憶手段と、
前記切換信号が切換わった場合に、前記経過時間に対応した補正データに基づいて前記基準クロック信号の周波数を補正する補正手段と、を具備した
ことを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のクロック信号供給装置において、
前記補正手段は、
前記基準クロック信号の周波数を補正する緩急回路と、
前記時間に対応した補正データを読出し、前記緩急回路に出力する制御レジスタと、を具備した
ことを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のクロック信号供給装置において、
前記補正手段は、
前記基準クロック信号の周波数を補正する緩急回路と、
前記時間に対応した補正データを読出し、前記緩急回路に出力する制御レジスタと、
前記緩急回路から出力されるクロック信号を時刻信号に変換する時計レジスタと、を具備した
ことを特徴としている。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載のクロック信号供給装置において、
前記制御レジスタは、前記切換信号が切換わってからの時間を計時し、時間に応じた補正データを前記記憶手段から読出して確定し、この補正データを前記緩急回路に出力する
ことを特徴としている。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
［１］ 第１実施形態
［１・１］   第１実施形態の大略構成
図１は、第１実施形態によるＲＴＣ−ＩＣ１０が搭載された装置として、例えばファックスを例示し、駆動電圧ＶＣＣの供給経路を示している。
このＲＴＣ−ＩＣ１０は、ファックスに限らず、例えば、複写器等のＯＡ機器、パーソナルコンピュータ、このパソコンの周辺機器等のＯＡ機器、テレビ、ビデオ、エアコン等の電化製品等に搭載されている。そして、ＲＴＣ−ＩＣ１０は、これらの装置に対して時刻信号Ｃを供給するものである。
【００２９】
まず、ＲＴＣ−ＩＣ１０の周辺回路、特に駆動電圧ＶＣＣの供給経路について説明する。
ＣＰＵ１００は装置本来の機能動作を司るもので、図示しないＲＡＭ、ＲＯＭ等が備えられ、入力側にはスイッチ１０１および各種機能を設定するスイッチが接続され、出力側には液晶パネル（いずれも図示せず）を駆動するＬＣＤ（液晶ドライバ回路）１０２および各種機能を動作させるドライバ回路等が接続されている。
このＣＰＵ１００は、スイッチ１０１がオン状態にある動作モードにあってはＲＴＣ−ＩＣ１０から供給される時刻信号を受け、ＬＣＤ１０２を介して液晶パネルに年月日および時刻を表示させ、一方スイッチ１０１がオフ状態にある待機モードにあってＣＰＵ１００が司る機能動作を停止させるものである。
ＣＰＵ動作検出回路１０４は、スイッチ１０１のオン／オフ状態を検出し、オン状態にあるときにＨレベルの温度補正要求信号ＡをＲＴＣ−ＩＣ１０の温度補正要求信号入力端子１２に供給するものである。
主電源１０３は、商用電源（図示せず）からの商用電力を変圧・整流することによって、例えば５Ｖの駆動電圧ＶＣＣを生成するものである。この駆動電圧ＶＣＣはＣＰＵ１００およびＲＴＣ−ＩＣ１０の高電位側電源端子１７に供給される。
バックアップ電源１０５は駆動電圧ＶＣＣを発生するバッテリィからなり、この駆動電圧ＶＣＣをＲＴＣ−ＩＣ１０の高電位側電源端子１７に供給するものである。
主電源１０３の出力側に整流器１０６が接続され、バックアップ電源１０５の出力側に整流器１０７が接続されている。この整流器１０６、１０７は、互いの電源に駆動電圧ＶＣＣが供給されるのを防止するものである。
このように、通常主電源１０３から供給される駆動電圧ＶＣＣによって、ＣＰＵ１００およびＲＴＣ−ＩＣ１０は駆動され、主電源１０３からの供給が停止したときのみ、バックアップ電源１０５からの駆動電圧ＶＣＣがＲＴＣ−ＩＣ１０に供給される。そして、ＲＴＣ−ＩＣ１０は、主電源１０３或いはバックアップ電源１０４から駆動電圧ＶＣＣが常に供給されることにより、動作状態に保たれる。
【００３０】
［１・２］   ＲＴＣ１０の構成
次に、ＲＴＣ−ＩＣ１０について説明する。
ここで、ＲＴＣ−ＩＣ１０は、例えば音叉型水晶振動子からなる振動子Ｘおよびこの振動子Ｘから安定した基準クロック信号ＣＬＫ（例えば、３２．７６８ｋＨｚ）を取り出すための発振回路ＯＳＣからなる基準クロック発振器１１と、ＣＰＵ１００のモードに基づいたＣＰＵ動作検出回路１０４からの温度補正要求信号Ａが入力される温度補正要求信号入力端子１２と、この温度補正要求信号Ａに基づき、定常周波数補正から温度周波数補正、または温度周波数補正から定常周波数補正に切換える切換信号Ｂを出力する切換回路１３と、温度周波数補正に用いられるデータテーブル１４Ａ、１４Ｂ（図４参照）として予め記憶する記憶回路１４と、切換回路１３から出力される切換信号Ｂが切換わった場合、データテーブル１４Ａ、１４Ｂの補正データに基づいて基準クロック信号ＣＬＫの周波数を補正した上で時刻信号Ｃを出力する補正回路１５とを備えている。
【００３１】
ＲＴＣ−ＩＣ１０は、図３に例示する如く、圧電振動子Ｘを除く構成部品をＩＣチップ１６として構成し、さらにＩＣチップ１６および圧電振動子Ｘをモールド封止した構成となっている。そして、外部に露出する端子は、温度補正要求信号入力端子１２、高電位側電源端子１７、出力端子１８およびＧＮＤ端子となっている。そして、高電位側電源端子１７を介して駆動電圧ＶＣＣが常に供給される。また、補正回路１５から出力される時刻信号Ｃは、出力端子１８を介してＣＰＵ１００に供給される。
【００３２】
ここで、定常周波数補正とは、ＣＰＵ１００が待機モードにある場合、予め決められた定常補正データＸ０を用いて補正回路１５による周波数補正を行うことであり、温度周波数補正とは、ＣＰＵ１００が動作モードにある場合、後述する処理によって補正回路１５によって周波数補正を行うことである。
【００３３】
［１・３］   補正回路１５の構成
周波数の補正を行う補正回路１５は、図２に示すように、基準クロック信号ＣＬＫの周波数を補正する論理緩急回路２１と、切換信号Ｂおよびデータテーブル１４Ａ、１４Ｂからの補正データを受けて論理緩急回路２１を制御する制御レジスタ２２と、論理緩急回路２１から出力される信号を時刻信号Ｃに変換する時計レジスタ２３と、を具備して構成されている。
ここで、制御レジスタ２２は、切換回路１３からの切換信号Ｂが切換わった場合、この際の時間を計時する計時機能と、この時間に応じた補正データをデータテーブル１４Ａ、１４Ｂから読出す機能と、この補正データを緩急データとして論理緩急回路２１を制御する機能とを備えている。
ここで、論理緩急回路２１は、分周回路と緩急データに基づいてシフトするシフトレジスタ（いずれも図示せず）とを備えている。この論理緩急回路２１は、シフトレジスタによって所定のタイミングで分周回路の状態を適宜操作することによって、分周回路に供給される基本クロック信号ＣＬＫに対して遅れ或いは進み方向の論理緩急を行い、周波数補正を行うものである。なお、特開平９−１２７２７２号公報等に記載されているため、その詳細については省略するものとする。
【００３４】
［１・４］   データテーブル１４Ａ、１４Ｂの説明
図４に示すデータテーブル１４Ａ、１４Ｂは記憶回路１４に予め記憶されたもので、データテーブル１４Ａは切換信号ＢがＬレベルからＨレベルに切換わった場合の補正開始時における温度周波数補正に用いられるものであり、データテーブル１４Ｂは切換信号ＢがＨレベルからＬレベルに切換わった場合の補正終了時における温度周波数補正に用いられるものである。
【００３５】
ここで、データテーブル１４Ａ、１４Ｂの生成について説明する。
ＲＴＣ−ＩＣ１０は、音叉型水晶振動子等からなる振動子Ｘを有する基準クロック発振器１１を備え、この音叉型水晶振動子は、一般に図５に示すような周波数温度特性となる。
この図５の特性線図では、横軸に温度（℃）、縦軸に周波数安定度Δｆ／ｆ（ｐｐｍ）を示したもので、この場合２５℃時の周波数を基準とし、周囲温度の変化による周波数変化を示したものであり、この周波数安定度は下記の（１）式によって表される。
Δｆ／ｆ＝ａ（θＴ−Ｔ）2・・・（１）
ここで、仮に上記（１）式で示される温度特性だけを考えた場合、もし装置内温度が２５℃から４０℃まで上昇したとすれば−７．８７５ｐｐｍの周波数偏差を生じ、ＲＴＣ−ＩＣ１０から出力される時刻信号Ｃによって表示される時計は、年差約４分の遅れとなってしまうことになる。
【００３６】
次に、装置内の温度上昇（下降）について説明する。
図６は、装置が待機モードから動作モードに切換わった場合の時間に対する温度上昇を実線で示し、動作モードから待機モードに切換わった場合の温度下降を点線で示している。図示の如く、装置が動作モードに切換わってから所定時間ｔｓが経過した後に安定した温度（例えば、７０℃）になり、ファックスが待機モードに切換わってから所定時間ｔｅ経過後に安定した温度（例えば、２５℃）になることが分かる。即ち、モードが切換わった場合には、温度が安定するまでに時間が掛かり、このため、その温度毎に信号の周波数補正が必要になる。
【００３７】
これらのことを加味した上で、図４のデータテーブル１４Ａ、１４Ｂが作成され、出荷時に例えば外部コントローラ等によって記憶回路１４に書き込まれることになる。
【００３８】
このデータテーブル１４Ａ、１４Ｂについてさらに詳述する。
まず、装置が待機モードから動作モードに切換わった場合の温度周波数補正に用いられるデータテーブル１４Ａは、切換タイミングから計測された開始時間ｔｓがｔｓ１未満では殆ど温度が変化していない。このため、補正データは、待機モード時の定常周波数補正に用いられる定常補正データＸ０とし、その後ｔｓ１、ｔｓ２・・・と開始時間が経過する毎に、図６の温度Ｔと図５の周波数温度特性から各開始時間に対応した開始補正データをＸｓ１、Ｘｓ２・・・とし、装置内温度Ｔが最高温度で安定した場合、即ち開始時間ｔｓｎ以降は一定の補正データＸｓｎとする。
一方、装置が動作モードから待機モードに切換わった場合の温度周波数補正に用いられるデータテーブル１４Ｂは、切換タイミングから計測された終了時間ｔｅがｔｅ１未満では殆ど最高温度で変化していない。このため、補正データは、切換タイミング時の温度Ｔに対応した開始補正データＸｓｎとし、その後ｔｅ１、ｔｅ２・・・と時間が経過する毎に、図６の温度Ｔと図５の周波数温度特性から各終了時間に対応した終了補正データをＸｅ１、Ｘｅ２・・・とし、装置内温度Ｔが常温で安定した場合、即ち終了時間ｔｓｍ以降は定常補正データＸ０とする。
このように、図４のデータテーブル１４Ａ、１４Ｂは、装置内の温度上昇或いは下降に応じた時間に対応させた補正データＸによって作成されるものである。
【００３９】
［１・５］   制御レジスタ２２の動作
次に、制御レジスタ２２の動作について、図７の流れ図を参照しつつ説明する。
実際には、制御レジスタ２２は、ロジック回路によって構成されているが、処理動作を明瞭にするために、ここでは流れ図を使って説明する。
【００４０】
まず、この制御レジスタ２２は、装置が待機モードにある場合、即ち常温にある場合には、定常補正データＸ０を論理緩急回路２１に供給し、この論理緩急回路２１は受け取った定常補正データＸ０を緩急データとして論理緩急を行い、クロック信号ＣＬＫの定常周波数補正を行う。
ここで、装置のスイッチ１０１がオフ状態からオン状態に切換わり、ＣＰＵ１００が待機モードから動作モードに切換わった場合、ＣＰＵ動作検出回路１０４はＨレベルの温度補正要求信号ＡをＲＴＣ−ＩＣ１０の温度補正要求信号入力端子１２に出力する。そして、切換回路１３は、温度補正要求信号入力端子１２を介して供給された温度補正要求信号Ａを受け、切換信号ＢをＬレベルからＨレベルに切換える。これにより、温度周波数補正処理を開始する。
【００４１】
まず、制御レジスタ２２は、開始タイマｔｓをリセットしてスタートし（ステップＳ１）、記憶回路１４からデータテーブル１４Ａを読出す（ステップＳ２）次に、制御レジスタ２２は、開始時間ｔｓが時間ｔｓ１になったか否かを判定し（ステップＳ３）、時間ｔｓ１に達していない場合（ステップＳ３；ＮＯ）には、定常補正データＸ０を緩急データとして論理緩急回路２１に供給する。そして、論理緩急回路２１は、補正データＸ０を緩急データとして論理緩急処理を行う（ステップＳ４）。
これにより、論理緩急回路２１は、開始時間ｔｓが時間ｔｓ１に達するまでの間、常温における定常周波数補正を行い、補正した信号を時計レジスタ２３に出力し、時計レジスタ２３は、この信号を受けて時刻信号Ｃを出力端子１８から装置のＣＰＵ１００に供給する。
【００４２】
一方、開始時間ｔｓが時間ｔｓ１を経過した場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）には、予めデータテーブル１４Ａによって決められた時間ｔｓ１、ｔｓ２・・・毎に対応した開始補正データＸｓを読出し、この開始補正データＸｓを緩急データとして論理緩急回路２１に供給する。そして、論理緩急回路２１は、補正データＸｓを緩急データとして論理緩急処理を行う（ステップＳ５）。
これにより、論理緩急回路２１は、時間ｔｓ１、ｔｓ２・・・に対応した開始補正データＸｓ１、Ｘｓ２に基づいた温度周波数補正を行い、補正した信号を時計レジスタ２３に出力し、時計レジスタ２３は、この信号を受けて時刻信号Ｃを出力端子１８から装置のＣＰＵ１００に供給する。
【００４３】
制御レジスタ２２は、開始時間ｔｓが装置内温度が最高温度で安定する時間ｔｓｎに達したか否かを判定し（ステップＳ６）、達していない場合（ステップＳ６；ＮＯ）には、ステップＳ５の処理を繰り返し、達した場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）には、装置内温度が安定しているため、開始補正データＸｓｎを緩急データとして論理緩急回路２１に供給する（ステップＳ７）。そして、論理緩急回路２１は、補正データＸｓｎを緩急データとして論理緩急処理を行う（ステップＳ７）。
【００４４】
その後、制御レジスタ２２は、切換回路１３からの切換信号Ｂを監視し（ステップＳ８）、切換信号ＢがＨレベルからＬレベルに切換わるまで、即ち装置が動作モードから待機モードに切換わるまでステップＳ７の処理を続行する。
【００４５】
スイッチ１０１がオン状態からオフ状態に切換わり、装置が動作モードから待機モードに切換わった場合、即ち切換回路１３から出力される切換信号ＢがＨレベルからＬレベルに切換わった場合には（ステップＳ８；ＹＥＳ）、制御レジスタ２２は終了タイマｔｅをリセットしてスタートし（ステップＳ９）、記憶回路１４からデータテーブル１４Ｂを読出す（ステップＳ１０）
【００４６】
次に、制御レジスタ２２は、終了時間ｔｅが時間ｔｅ１に達するまでの間、終了補正データＸｅｎを緩急データとして論理緩急回路２１に供給し、最高温度における周波数補正を行い、補正した信号を時計レジスタ２３に出力し、時計レジスタ２３は、この信号を受けて時刻信号Ｃを出力端子１８から装置のＣＰＵ１００に供給する。
【００４７】
一方、終了時間ｔｅが時間ｔｅ１を経過した場合には、予めデータテーブル１４Ｂによって決められた時間ｔｅ１、ｔｅ２・・・毎に対応した終了補正データＸｅを読出し、この終了補正データＸｅを緩急データとして論理緩急回路２１に供給する。そして、論理緩急回路２１は、補正データＸｅを緩急データとして論理緩急処理を行う（ステップＳ１１）。
これにより、論理緩急回路２１は、時間ｔｅ１、ｔｅ２・・・に対応した終了補正データＸｅ１、Ｘｅ２・・・に基づいた温度周波数補正を行い、補正した信号を時計レジスタ２３に出力し、時計レジスタ２３は、この信号を受けて時刻信号Ｃを出力端子１８から装置のＣＰＵ１００に供給する。
【００４８】
制御レジスタ２２は、開始時間ｔｅが装置内温度が常温で安定する時間ｔｅｍに達したか否かを判定し（ステップＳ１２）、達していない場合（ステップＳ１２；ＮＯ）には、ステップＳ１１の処理を繰り返し、達した場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）には、装置内温度が常温になっているとして温度周波数補正を終了する。
その後、制御レジスタ２２は、定常補正データＸ０を緩急データとして論理緩急回路２１に供給し、論理緩急回路２１は、定常補正データＸ０を緩急データとして論理緩急を行い、通常周波数処理を行う。
【００４９】
［１・６］   第１実施形態の効果
このように、本実施形態によるＲＴＣ−ＩＣ１０は、温度依存性の高い圧電振動子Ｘを用いた場合であっても、温度補正要求信号入力端子１２に入力される温度補正要求信号Ａによって装置の動作状態（動作モード或いは待機モード）を監視し、装置動作状態が切換わった場合、制御レジスタ２２からは緩急データとしての補正データを論理緩急回路２１に漸次可変にして供給する。
これにより、装置内の温度変化に拘わらず、論理緩急回路２１は周波数の安定した信号を時計レジスタ２３に供給し、この時計レジスタ２３から出力端子１８を介して外部のＣＰＵ１００に時刻信号を供給する。この結果、ＲＴＣ−ＩＣ１０から出力される時刻信号の信頼性を高めることができる。
【００５０】
［１・７］   第１実施形態の変形例
第１実施形態では、主電源１０３から高電位側電源端子１７に常時駆動電圧ＶＣＣが供給されるようにしたが、図８に示すように、主電源１０３をスイッチ１０１によって駆動制御するようにしてＣＰＵ１００を動作モードにするときに主電源１０３から駆動電圧ＶＣＣを供給するようにしてもよい。この場合、主電源１０３と整流器１０６との間に、装置の動作状態に対応した温度補正要求信号Ａを発生する主電源検出回路１１０を接続すればよい。
このように構成される変形例においても、主電源１０３からの駆動電圧ＶＣＣがＣＰＵ１００およびＲＴＣ−ＩＣ１０の高電位側電源端子１７に供給された場合、主電源検出回路１１０からＨレベルの温度補正要求信号Ａが温度補正要求信号入力端子１２に供給されることになる。これにより、ＲＴＣ−ＩＣ１０内では、装置内の温度変化に対応した周波数補正を行うことができる。
しかも、この変形例では、装置が待機モードにある場合には、主電源１０３からの電圧供給を停止しているから、待機モード時における消費電力を大幅に低減することが可能となる。
【００５１】
［２］  第２実施形態
本実施形態によるＲＴＣ−ＩＣの特徴は、ＩＣチップ内に温度センサを持たせ、この温度センサから検出される温度に応じた補正データによって、温度周波数補正を行った点にある。なお、前述した第１実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５２】
［２・１］    第２実施形態の大略構成
図９は、第２実施形態によるＲＴＣ−ＩＣ３０の周辺回路、特に駆動電圧ＶＣＣの供給経路を示した図である。この供給経路については第１実施形態と同様であるので説明を省略するものとする。
【００５３】
［２・２］   ＲＴＣ３０の構成
次に、ＲＴＣ−ＩＣ３０について説明する。
ここで、ＲＴＣ−ＩＣ３０は、基準クロック発振器１１と、温度補正要求信号入力端子１２と、切換回路１３と、温度周波数補正に用いられるデータテーブル３２Ａ（図１１参照）として予め記憶する記憶回路３２と、装置内温度を検出する温度センサ３３と、補正回路１５とを備えている。
【００５４】
ＲＴＣ−ＩＣ３０は、第１実施形態と同様に、圧電振動子Ｘを除く構成部品をＩＣチップ１６として構成し、さらにＩＣチップ１６および圧電振動子Ｘをモールド封止した構成となっている。
【００５５】
［２・３］   補正回路１５の構成
周波数の補正を行う補正回路１５は、図１０に示すように、論理緩急回路２１と、データテーブル３２Ａからの補正データを受けて論理緩急回路２１を制御する制御レジスタ２２と、論理緩急回路２１から出力される信号を時刻信号Ｃに変換する時計レジスタ２３と、を具備して構成されている。
ここで、制御レジスタ２２は、切換回路１３からの切換信号Ｂが切換わった場合、温度センサ３１からの温度を読込む機能と、図１１に示すように読出した温度に応じた補正データをデータテーブル３２Ａから読出す機能と、この補正データを緩急データとして論理緩急回路２１を制御する機能とを備えている。
【００５６】
［２・４］   データテーブル３２Ａの説明
第１実施形態で述べた如く、音叉型水晶振動子の周波数は温度依存性を有している。このため、データテーブル３２Ａは、図１１に示すように、装置内の温度Ｔに応じた補正データＸによって作成されている。
【００５７】
［２・５］   制御レジスタ２２の動作
次に、制御レジスタ２２の動作について、図１２の流れ図を参照しつつ説明する。
実際には、制御レジスタ２２は、ロジック回路によって構成されているが、処理動作を明瞭にするために、ここでは流れ図を使って説明する。
【００５８】
まず、この制御レジスタ２２は、装置が待機モードにある場合、即ち常温にある場合には、定常補正データＸ０を論理緩急回路２１に供給し、この論理緩急回路２１は受け取った定常補正データＸ０を緩急データとして論理緩急してクロック信号ＣＬＫの定常周波数補正を行っている。
ここで、装置のスイッチ１０１がオフ状態からオン状態に切換わり、ＣＰＵ１００が待機モードから動作モードに切換わった場合、ＣＰＵ動作検出回路１０４はＨレベルの温度補正要求信号ＡをＲＴＣ−ＩＣ１０の温度補正要求信号入力端子１２に出力する。そして、切換回路１３は、温度補正要求信号入力端子１２を介して供給された温度補正要求信号Ａを受け、切換信号ＢをＬレベルからＨレベルに切換える。これにより、温度周波数補正処理を開始する。
【００５９】
まず、制御レジスタ２２は、温度センサ３１から装置内の温度Ｔを読込み（ステップＳ２１）、記憶回路３２からデータテーブル３２Ａからこの温度Ｔに対応した補正データを読出し（ステップＳ２２）、この補正データＸＴを緩急データとして論理緩急回路２１に供給する。そして、論理緩急回路２１は、補正データＸＴを緩急データとして論理緩急処理を行う（ステップＳ２３）。
これにより、論理緩急回路２１は、装置内温度に対応した周波数補正を行い、補正した信号を時計レジスタ２３に出力し、時計レジスタ２３は、この信号を受けて時刻信号Ｃを出力端子１８から装置のＣＰＵ１００に供給する。
その後、制御レジスタ２２は、切換回路１３からの切換信号Ｂを監視し（ステップＳ２４）、切換信号ＢがＨレベルからＬレベルに切換わるまで、即ち装置が動作モードから待機モードに切換わるまでステップＳ２１以降の処理を繰り返す。
【００６０】
スイッチ１０１がオン状態からオフ状態に切換わり、装置が動作モードから待機モードに切換わった場合、温度補正要求信号ＡがＬレベルになる（ステップＳ２４；ＹＥＳ）。即ち、切換回路１３から出力される切換信号ＢがＨレベルからＬレベルに切換わる。しかし、装置が動作モードから待機モードに切換わった場合でも、温度が急激に低下しない。
そこで、制御レジスタ２２は、温度センサ３１から装置内の温度Ｔを読込み（ステップＳ２５）、この温度Ｔが室温であるか否かを判定し（ステップＳ２６）、室温に達していない場合には（ステップＳ２６；ＮＯ）、記憶回路３２からデータテーブル３２Ａからこの温度Ｔに対応した補正データを読出し（ステップＳ２７）、この補正データＸＴを緩急データとして論理緩急回路２１で論理緩急処理を行わせる（ステップＳ２８）。
一方、温度Ｔが常温になった場合には（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、この温度周波数補正処理を終了する。
そして、制御レジスタ２２は、定常補正データＸ０を緩急データとして論理緩急回路２１に供給し、論理緩急回路２１は、定常補正データＸ０を緩急データとして論理緩急処理を行う。
【００６１】
［２・６］   第２実施形態の効果
このように、本実施形態によるＲＴＣ−ＩＣ３０は、ＩＣチップ１６内に温度センサ３１を持たせ、この温度センサ３１によって装置内温度を検出し、この検出した温度に基づいてデータテーブル３２Ａから補正データＸＴを読出し、この補正データＸＴを緩急データとして周波数補正を行う。
これにより、装置内の温度変化に拘わらず、論理緩急回路２１は周波数の安定した信号を時計レジスタ２３に供給し、この時計レジスタ２３から出力端子１８を介して外部のＣＰＵ１００に時刻信号を供給する。この結果、ＲＴＣ−ＩＣ３０から出力される時刻信号の信頼性を高めることができる。
【００６２】
［２・７］   第２実施形態の変形例
第２実施形態では、主電源１０３から高電位側電源端子１７に常時駆動電圧ＶＣＣが供給されるようにしたが、図１３に示すように、主電源１０３をスイッチ１０１によって駆動制御するようにしてＣＰＵ１００を動作モードにするときに主電源１０３から駆動電圧ＶＣＣを供給するようにしてもよい。この場合、主電源１０３と整流器１０６との間に、装置の動作状態に対応した温度補正要求信号Ａを発生する主電源検出回路１１０を接続すればよい。
このように構成される変形例においても、主電源１０３からの駆動電圧ＶＣＣがＣＰＵ１００およびＲＴＣ−ＩＣ３０の高電位側電源端子１７に供給された場合、主電源検出回路１１０からＨレベルの温度補正要求信号Ａが温度補正要求信号入力端子１２に供給されることになる。これにより、ＲＴＣ−ＩＣ３０内では、装置内の温度変化に対応した周波数補正を行うことができる。
しかも、この変形例では、装置が待機モードにある場合には、主電源１０３からの電圧供給を停止しているから、待機モード時における消費電力を大幅に低減することが可能となる。
【００６３】
［３］  第３実施形態
本実施形態によるＲＴＣ−ＩＣの特徴は、ＩＣチップ内に温度センサを持たせると共に、温度周波数補正に用いられるデータテーブルを外部の記憶手段に持たせた点にある。なお、前述した実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６４】
［３・１］    第３実施形態の大略構成
図１４は、第３実施形態によるＲＴＣ−ＩＣ４０の周辺回路、特に駆動電圧ＶＣＣの供給経路を示した図である。この供給経路については第１実施形態と同様であるので説明を省略するものとする。
また、Ａ／Ｄ変換回路５０は、温度センサ３１から出力される検出温度信号をデジタルに変換するもので、温度センサ３１にＡ／Ｄ変換を持たせた場合には、不必要になるものである。
【００６５】
［３・２］   ＲＴＣ４０の構成
次に、ＲＴＣ−ＩＣ４０について説明する。
ここで、ＲＴＣ−ＩＣ４０は、基準クロック発振器１１、温度補正要求信号入力端子１２、切換回路１３、温度センサ３１および補正回路１５に加え、検出温度を外部に出力する温度信号出力端子４１と、温度に対応した補正データを有する補正信号を入力する補正信号入力端子４２とを備えている。
【００６６】
ＲＴＣ−ＩＣ４０は、第１実施形態と同様に、圧電振動子Ｘを除く構成部品をＩＣチップ１６として構成し、さらにＩＣチップ１６および圧電振動子Ｘをモールド封止した構成となっている。
【００６７】
［３・３］   補正回路１５の構成
周波数の補正を行う補正回路１５は、図１５に示すように、論理緩急回路２１と、補正信号入力端子４２を介して外部から供給される補正データを受け、この補正データによって論理緩急回路２１を制御する制御レジスタ２２と、論理緩急回路２１から出力される信号を時刻信号Ｃに変換する時計レジスタ２３と、を具備して構成されている。
【００６８】
［３・４］   ＣＰＵ１００の構成
本実施形態では、このＣＰＵ１００に温度周波数補正を行うためのデータテーブル３２Ａが記憶されており、このＣＰＵ１００は、温度センサ３１から検出温度信号が出力された場合、この温度に対応した補正データをＲＴＣ−ＩＣ４０の補正信号入力端子４２に供給するものである。
【００６９】
制御レジスタ２２の動作についての説明は、温度Ｔに対応した補正データＸＴを記憶回路３２から読出す点と、外部のＣＰＵ１００から読出す点で異なる他は、前述した第２実施形態における図１２の流れ図とほぼ同一であるので、その説明を省略するものとする。
【００７０】
［３・５］   第３実施形態の効果
このように、本実施形態によるＲＴＣ−ＩＣ４０においても、ＩＣチップ１６内に持たせた温度センサ３１によって装置内温度を検出し、この検出した温度に基づいて外部のＣＰＵ１００から補正データＸＴを読出し、この補正データＸＴを緩急データとして周波数補正を行う。
これにより、装置内の温度変化に拘わらず、論理緩急回路２１は周波数の安定した信号を時計レジスタ２３に供給し、この時計レジスタ２３から出力端子１８を介して外部のＣＰＵ１００に時刻信号を供給する。この結果、ＲＴＣ−ＩＣ４０から出力される時刻信号の信頼性を高めることができる。
しかも、他の実施形態と異なり、温度周波数補正のためのデータテーブルをＲＴＣ−ＩＣ４０内に設ける必要がないため、ＲＴＣ−ＩＣ４０を装置に組み込んだ後であっても、温度に対する補正データを新たに設定することができ、他の実施形態に比べて補正精度をより高めることが可能となる。
【００７１】
［３・６］   第３実施形態の変形例
［３・６・１］   変形例１
第３実施形態では、主電源１０３から高電位側電源端子１７に常時駆動電圧ＶＣＣが供給されるようにしたが、図１６に示すように、主電源１０３をスイッチ１０１によって駆動制御するようにしてＣＰＵ１００を動作モードにするときに主電源１０３から駆動電圧ＶＣＣを供給するようにしてもよい。この場合、主電源１０３と整流器１０６との間に、装置の動作状態に対応した温度補正要求信号Ａを発生する主電源検出回路１１０を接続すればよい。
このように構成される変形例においても、主電源１０３からの駆動電圧ＶＣＣがＣＰＵ１００およびＲＴＣ−ＩＣ４０の高電位側電源端子１７に供給された場合、主電源検出回路１１０からＨレベルの温度補正要求信号Ａが温度補正要求信号入力端子１２に供給されることになる。これにより、ＲＴＣ−ＩＣ４０内では、装置内の温度変化に対応した周波数補正を行うことができる。
しかも、この変形例では、装置が待機モードにある場合には、主電源１０３からの電圧供給を停止しているから、待機モード時における消費電力を大幅に低減することが可能となる。
【００７２】
［３・６・２］   変形例２
この実施形態では、温度センサ３１からの検出温度信号を温度信号出力端子４１を介して外部に出力し、補正信号入力端子４２を介して外部から検出温度信号に対応した補正データを受け取るようにしたが、これに限らず、温度信号出力端子４１および補正信号入力端子４２に赤外線或いは電磁波等による通信手段を設け、この通信手段を用いてＣＰＵ１００との間で信号の授受を行うようにしてもよい。
【００７３】
［４］   変形例
［４・１］   変形例１
なお、前述した各実施形態によるＲＴＣ−ＩＣでは、基準クロック信号ＣＬＫ１の周波数を３２．７６８ｋＨｚとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく。任意に設定することも可能である。
また、前記実施形態では、ＣＰＵが待機モードにある場合、予め決められた定常補正データＸ０を用いた周波数補正（定常周波数補正）を行い、ＣＰＵが動作モードにある場合、可変する補正データを用いた周波数補正（温度周波数補正）を行うようにしたクロック信号供給装置を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、ＣＰＵが待機モードにある場合には、定常周波数補正を行わずに、基準クロック発振器からの基準クロック信号ＣＬＫをそのまま出力し、動作モードにある場合に温度周波数補正を行うようにしてもよい。
【００７４】
［４・２］   変形例２
前記各実施形態では、温度補正要求信号入力端子１２、出力端子１８、温度信号出力端子４１、補正信号入力端子４２等を介して外部装置との間で信号の授受を行うようにしたが、本発明はこれに限らず、端子を複数にして外部の装置との間を所謂インターフェースによって接続させるようにしてもよい。
【００７５】
［４・３］   変形例３
前記各実施形態では、切換回路１３が、ＣＰＵ動作検出回路１０４或いは主電源検出回路１１０からの温度補正要求信号Ａを用いてＣＰＵ１００の動作状態を待機モードであるか動作モードであるかを判定するようにした。しかし、本発明はＣＰＵ動作検出回路１０４或いは主電源検出回路１１０に限らず、例えば屋外に設置して使用する装置にＲＴＣ−ＩＣを搭載した場合には、スイッチ１０１の動作によって温度補正要求信号Ａを生成するもの、光熱センサからの出力信号、或いは各種制御信号であってもよく、要は装置内の温度環境が変わったことを検知できるものであればよい。
【００７６】
［４・４］   変形例４
前記各実施形態では、装置が駆動モードになったときに温度が上昇するときに温度周波数補正を行うようにした場合について詳述したが、逆に動作モード時に装置内温度が安定し、待機モード時に外界からの影響で温度が変化する場合には、温度補正要求信号ＡのＨレベルとＬレベル、或いは切換回路１３のＨレベルとＬレベルを入れ替えることによって、容易に対応させることができる。
【００７７】
［４・５］   変形例５
前記各実施形態では、基準クロック信号ＣＬＫの周波数補正を論理緩急回路２１によって行うものとして述べたが、基準クロック発振器１１の出力側に容量アレイを持たせ、この容量を選択することによって周波数補正を行う容量緩急回路を用いるようにしてもよい。
【００７８】
［４・６］   変形例６
第１、第２実施形態では、記憶回路１４に予めデータテーブルが記憶されているものとして述べたが、別途記憶回路１４にユーザがデータを書き込むためのデータ書込端子を設けてもよい。この場合、外部のコントローラから書き込まれるデータは、装置の使用環境に対応させてユーザが設定することが可能となり、より正確な周波数補正を実現することが可能となる。
また、ＲＴＣ−ＩＣ内に、コイル、赤外線等の光、無線による通信手段を設けるようにすれば、データテーブルはデータ書込端子を介さずに非接触でデータを書き込むことも可能となる。
【００７９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るクロック信号供給装置は、外部の処理ユニットの状態を監視して適切な周波数補正を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１実施形態のＲＴＣ−ＩＣおよび周辺の電源経路を示すブロック図である。
【図２】  同実施形態によるＲＴＣ−ＩＣの構成を示すブロック図である。
【図３】  同実施形態によるＲＴＣ−ＩＣの斜視図である。
【図４】  記憶回路に記憶されるデータテーブルを示す図である。
【図５】  音叉型水晶振動子の周波数温度特性を示す図である。
【図６】  装置内温度の時間に対応した上昇或いは下降を示す図である。
【図７】  同実施形態による温度周波数補正処理を示す流れ図である。
【図８】  第１実施形態の変形例によるＲＴＣ−ＩＣおよび周辺の電源経路を示すブロック図である。
【図９】  第２実施形態のＲＴＣ−ＩＣおよび周辺の電源経路を示すブロック図である。
【図１０】  同実施形態によるＲＴＣ−ＩＣの構成を示すブロック図である。
【図１１】  記憶回路に記憶されるデータテーブルを示す図である。
【図１２】  同実施形態による温度周波数補正処理を示す流れ図である。
【図１３】  第２実施形態の変形例によるＲＴＣ−ＩＣおよび周辺の電源経路を示すを示すブロック図である。
【図１４】  第３実施形態のＲＴＣ−ＩＣおよび周辺の電源経路を示すブロック図である。
【図１５】  同実施形態によるＲＴＣ−ＩＣの構成を示すブロック図である。
【図１６】  第３実施形態の変形例によるＲＴＣ−ＩＣおよび周辺の電源経路を示すを示すブロック図である。
【符号の説明】
１０、３０、４０…ＲＴＣ−ＩＣ（クロック信号供給装置）
１１…基準クロック発振器
１２…温度補正要求信号入力端子
１３…切換回路
１４、３２…記憶回路
１４Ａ、１４Ｂ、３２Ａ…データベース
１５…補正回路
１６…ＩＣチップ
１７…高電位側電源端子
１８…出力端子
２１…論理緩急回路
２２…制御レジスタ
２３…時計レジスタ
３１…温度センサ
４１…温度信号出力端子
４２…補正信号入力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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