RTC精度及校准

RTC精度偏差：

        RTC的基准时间和精度与石英晶体的频率相关，晶体的谐振频率取决于温度，因此RTC性能与温度相关，晶体的频率偏差是晶体正常频率的温度反转函数。

一、硬件方面：

1.使用高精度振荡器的RTC模块；

2.使用自带温补的RTC芯片；

3.使用温度补偿晶体振荡器；

4.电路中的晶振负载电容值、阻抗控制、布局时考虑电磁干扰；

5.供电电池的状态；

以上几个方面可以减小硬件带来的精度偏差。

二、软件方面：

1.使用网络时间协议（NTP）服务器同步时间；

2.外部时钟源（如GPS）进行校准；

3.STM32内部RTC校准测量误差，开发校准算法：

        STM32内部RTC精度不高，一般采用两种方法进行补偿；

（1）实测RTC的运行偏差，与标准时钟做对比，例如：每30天跑快的秒数偏差，计算ppm误差；

        校准公式：

        ppm误差=偏差s/基准值s*；

        例如：每30天跑快的秒数偏差为1.7S，那么误差为1.7s/（30*24*60*60）*=0.65ppm。根据计算得到的误差值，查表（AN2604.pdf）得到校准值；

        表格数据转换的计算公式：

        假设校准值为1，每时钟周期扣除1个时钟脉冲（注：STM32使用一个周期计数器进行校正，这个数字校正器通过从个时钟周期减去0~127个周期的方法校正），（1/）*=0.954ppm ，由于校准值最大为127 ，因此最大可以减慢（0.954*127）=121ppm。

        每30天快1s精度计算：

        1s/（30*24*60*60）*=0.386ppm

        假设每30天偏差为100，偏差=100*0.386/0.954=29.97≈30，校准值为30。由此将校准值传入库函数BKP_SetRTCCalibrationValue(校准值)中补偿。

（2）测量TamperPin频率值（需要使用高精度频率计），计算ppm误差：

        局限性：

        校准的精度依赖于主时钟精度（例如STM32使用8M晶振作为主频）；RTC校准寄存器只能对跑快时间校准，那么跑慢的时间校准，就需要软件配置晶振值为其范围的最小值。

        方法：

        采用软件自动校准+用户手动校准的方法，使用定时器T2对TamperPin的频率值自动测量，例如晶振使用32.768KHz±2Hz，那么32766作为基准频率，TamperPin=32766hZ/64=511.968Hz，然后使用高精度频率计测量TamperPin频率值，若实测值TamperPin=511.982Hz，误差为（511.982-511.968）/511.968*=27.35ppm，查表（AN2604.pdf）得到校准值为28。

        注意：STM32复位会对RTC偏差有影响；

 4.RTC芯片配置校准：

（1）模拟微调寄存器ATR0~5，共6个模拟微调位调整片内负载电容值，用于RTC频率补偿；

（2）数字微调寄存器DTR0-2，共3个调整每秒钟的平均计数值和平均ppm误差；

        采用ATR+DTR微调结合的方法，可调ppm范围更大，具体可参考使用的芯片规格书。