JPS6041749B2 - Time correction mechanism - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水晶発振子を用いた時計等の時刻補正−機構
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a time correction mechanism for a watch or the like using a crystal oscillator.

水晶発振子を利用した電子式の時計は、水晶発振子の
製造上のバラツキ等により、目標とする発振周波数を正
確に実現することはできないため、ある程度の誤差は避
けることができない。Electronic watches that use a crystal oscillator cannot accurately achieve a target oscillation frequency due to variations in the manufacturing process of the crystal oscillator, so some errors are unavoidable.

このた。め、例えは、月差５秒とか、２側′といつた誤
差を許容さざるを得ない。 ところで、水晶発振子を利
用した時計は上記のように誤差を避けることはできない
が、その誤差は製造された水晶発振子の振動周波数によ
つて規定される。others. For example, we have to accept an error of 5 seconds per month or 2'. By the way, although a watch using a crystal oscillator cannot avoid errors as described above, the errors are determined by the vibration frequency of the manufactured crystal oscillator.

すなわち、一旦得られた水晶発振子の振動周波数は電源
の電圧が一定である限り当初の周波数を保つ。したがつ
て、設計周波数との誤差を測定しこれを規則的に修正す
れば正確な時刻を計時する時計が得られるものと思われ
る。 本発明は上記のような検討の結果生まれたもので
あり、その目的とするところは、水晶発振子の製造上の
バラツキを回路的に補正できる時刻補正機構を得ること
にある。That is, the oscillation frequency of the crystal oscillator once obtained maintains its original frequency as long as the voltage of the power supply is constant. Therefore, it is thought that by measuring the error from the design frequency and regularly correcting it, a clock that keeps accurate time can be obtained. The present invention was created as a result of the above studies, and its purpose is to provide a time correction mechanism that can correct manufacturing variations in crystal oscillators using a circuit.

上記目的を達成するための本発明の要旨は、水晶発振
子の振動周波数と設計周波数との比較において得られた
補正周波数を記憶回路に記憶しておき、水晶発振子の出
力に同期して演算を行う減算カウンタを上記記憶周波数
だけカウントさせ、カウント’’ｏ’’となつた時に基
本カウンタに加算又は減算を行わせることによつて時刻
を補正してなることを特徴とするものてある。The gist of the present invention to achieve the above object is to store a correction frequency obtained by comparing the vibration frequency of a crystal oscillator with a design frequency in a storage circuit, and calculate the correction frequency in synchronization with the output of the crystal oscillator. This device is characterized in that the subtraction counter that performs this is made to count by the above-mentioned storage frequency, and when the count reaches ``o'', the basic counter is made to perform addition or subtraction, thereby correcting the time.

以下実施例にそつて図面を参照し本発明を具体的に説
明する。The present invention will be specifically described below with reference to embodiments and drawings.

第１図は本発明に係る時刻補正機構の一実施例を示す
ブロック線図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a time correction mechanism according to the present invention.

図中１は水晶発振子てあり、基本周波数Ｖ。 In the figure, 1 is a crystal oscillator, and its fundamental frequency is V.

を出力する。２はＰＲＯＭ（プログラマブル・リードオ
ンリメモリ）であり、上記基本周波数Ｖ。Output. 2 is a PROM (programmable read-only memory), and the basic frequency is V.

と設計周波数との関係において求められた補正周波数が
書き込まれるとともに、後で説明する加算又は減算（“
゜１゛又は“０゛）の符号が書き込まれる。３は上記基
本周波数Ｖ。The corrected frequency determined in relation to the design frequency is written, and addition or subtraction (“
A code of ゜1゛ or "0゛) is written. 3 is the fundamental frequency V mentioned above.

が印加される減算カウンタであり、ＡＮＤゲート回路Ｇ
１を介して上記ＰＲＯＭ２の記憶周波数が印加される。
すられち、この減算カウンタ３では上記記憶周波数ＶＡ
がセットされ、上記基本周波数Ｖ。に基づいて減算がな
される。４は、上記減算カウンタ３が減算を行い゜“０
゛となつたことを検出する検出回路であり、上記ＡＮＤ
ゲート回路Ｇ１のゲートを制御する。is a subtraction counter to which G is applied, and the AND gate circuit G
1, the storage frequency of the PROM 2 is applied.
In this subtraction counter 3, the above storage frequency VA
is set, and the fundamental frequency V is set. Subtraction is done based on . 4 means that the subtraction counter 3 performs subtraction ゜“0”.
This is a detection circuit that detects that the above AND
Controls the gate of gate circuit G1.

すなわち、減算カウンタ３が減算動作中はこの検出回路
４ば゜０゛を出力して，ＡＮＤゲート回路Ｇ１のゲート
を閉じているが、減算動作終了時ぱ゜０゛を検出して“
゜１゛を出力し、もつてＡＮＤゲート回路Ｇ１を開き、
ＰＲＯＭ２の記憶周波数を減算カウンタ３に再びセット
するものてある。図中５は時刻を計時するための基本カ
ウンタであり、入力側には水晶発振子１からの基本周波
数■。を受ける第１の加算用端子Ｐ１と、第２の加算用
端子Ｐ２及び、減算用端子Ｐ３を有するすなわち、加減
算可能な構成となつている。上記第２の加算用端子Ｐ２
にはＡＮＤゲート回路Ｇ２（以下遅れ用ゲートともいう
）の出力■。が印加され、減算用端子Ｐ３にはＡＮＤゲ
ート回路Ｇ３（以下進み用ゲートともいう）の出力ＶＦ
が印加される。上記Ｎ１ゲート回路Ｇ２は上記゜“０゛
検出回路４の出力■。と、ＰＲＯＭ２の符号信号■。の
反転出力（インバータＩＮｌにつて反転）を２入力とし
ており、ＡＮＤゲート回路Ｇ３は上記検出回路４の出力
■。とＰＲＯＭの符号信号Ｖｃを２入力としている。す
なわち、基本カウンタ５内の構成は図示しないが、ＡＮ
Ｄゲート回路Ｇ２の出力■。が“゜１゛となると基本カ
ウンタ５内で、゜“１゛が基本周波数に加算され、逆に
、ＡＮＤゲート回路Ｇ３の出力■Ｆが“１゛となると基
本周波数から“゜１゛が減算されるような構成になつて
いる。上記ブロック線図の動作説明に先立つて、先ず、
上記ＰＲＯＭに書き込む補正値の計算方法の一例を説明
する。That is, while the subtraction counter 3 is performing a subtraction operation, this detection circuit 4 outputs a value of ``0'' and closes the gate of the AND gate circuit G1, but when the subtraction operation is completed, it detects a value of ``0''.
Output ゜1゛, open AND gate circuit G1,
There is a function for resetting the storage frequency of the PROM 2 in the subtraction counter 3. In the figure, 5 is a basic counter for measuring time, and the input side receives the basic frequency ■ from the crystal oscillator 1. In other words, it has a first addition terminal P1, a second addition terminal P2, and a subtraction terminal P3, which are capable of addition and subtraction. The second addition terminal P2
is the output ■ of AND gate circuit G2 (hereinafter also referred to as delay gate). is applied, and the output VF of the AND gate circuit G3 (hereinafter also referred to as advance gate) is applied to the subtraction terminal P3.
is applied. The N1 gate circuit G2 has two inputs: the output ■ of the ゜"0゛ detection circuit 4 and the inverted output (inverted with respect to the inverter INl) of the code signal ■ of the PROM2, and the AND gate circuit G3 has two inputs: The output ■ of the basic counter 5 and the code signal Vc of the PROM are two inputs.In other words, although the internal configuration of the basic counter 5 is not shown,
Output ■ of D gate circuit G2. When becomes "゜1゛,""1" is added to the fundamental frequency in the basic counter 5, and conversely, when the output ■F of AND gate circuit G3 becomes "1", "゜1" is subtracted from the fundamental frequency. It is structured so that Before explaining the operation of the above block diagram, first,
An example of a method of calculating the correction value to be written into the PROM will be explained.

ここで、水晶発振子の設計周波数をａとし、その実測周
波数をｂとし、さらに、上記発振周波数ｂの発振子を使
つた時計の１日に進む（又は遅れる）時間をｃとするこ
のとき、上記Ａ，ｂ，ｃの間には次式（１）の関係があ
る。Here, the design frequency of the crystal oscillator is a, its actual measured frequency is b, and the time that a clock advances (or lags) in one day using the oscillator with the oscillation frequency b is c. There is a relationship between A, b, and c as shown in the following equation (1).

ここで、この時計が進むとした場合には、ｂ〉ａの関係
となる。Here, if this clock advances, the relationship b>a holds.

したがつて、ＰＲＯＭにセットする数値ｎの計算式は次
式（２）となる。上記計算式に具体的数値を当てて説明
する。Therefore, the formula for calculating the numerical value n to be set in the PROM is the following formula (2). The above calculation formula will be explained using specific numerical values.

この水晶発振子の振動周波数の設計値が４ＧＨｚであつ
たとする。そして、製造時の実測周波数が４００００１
５Ｈｚであつたとする。この周波数のまま補正せずに時
計を作ると、この時計は１日につき、０．３２４秒進む
。すなわち、１ケ月３０日として約９．７鍬進むことに
なる。これを補正するためには、ＰＲＯＭには上記（２
）式により補正値２６６６６７Ｈｚを書き込んでおく必
要がある。すなわち、基本周波数２６６６６７Ｈｚ毎に
１Ｈｚ減算して補正を行うようにするわけてある。上記
の結果により、ＰＲＯＭ２には２６６６６７Ｈｚを書き
込むとともに、進み符号である“１゛を書き込む。Assume that the design value of the vibration frequency of this crystal oscillator is 4 GHz. And the actual measured frequency at the time of manufacture was 400001
Suppose it was 5Hz. If a clock is made using this frequency without correction, the clock will advance by 0.324 seconds per day. In other words, if one month has 30 days, it will move about 9.7 hoe. In order to correct this, the PROM must be
) It is necessary to write a correction value of 266667 Hz using the formula. That is, the correction is performed by subtracting 1 Hz for every 266,667 Hz of the fundamental frequency. Based on the above results, 266667 Hz is written into PROM2, and the advance code "1" is written.

したがつて、減算カウンタ３にはＡＮＤゲート回路Ｇ１
を介して２６６６６７Ｈｚがセットされる。そして、減
算カウンタ３は、上記セットされた瞬間から、水晶発振
子１の基本周波数■。に従つて減算を行う。次に上記セ
ットされた数（２６６６６７）だけ減算がなされると減
算カウンタ３の出力は゜“０゛となる。これを検出回路
４が検出し“１゛を出力する。この検出回路４の出力に
よつて減算カウンタセット用のＡＮＤゲート回路Ｇ１が
ゲートを開き、再びＰＲＯＭ２の書き込み値（２６６６
６７）を減算カウンタにセットする。これと同時に、上
記検出回路４の出力“１゛と、ＰＲＣＭの符号信号゜“
１゛を２入力とする減算用のＡＮＤゲート回路Ｇ３がゲ
ートを開き、出力ＶＦが“゜１゛となる。これにより、
基本カウンタ５は、基本周波数Ｖ。からは、１カウント
分減算されることになる。以下同様にして、２６６６６
７回毎に１回減算がなされ、時刻が自動的に補正される
。逆に、製造された水晶発振子が設計周波数より゛も少
なかつたときは、この発振子を使用した時計は遅れるこ
とになるが、この場合は、上記計算式（１），（２）に
よつて得られた補正周波数をＰＲＯＭ２にセットしてお
き、符号部には“゜０゛を書き込む。Therefore, the subtraction counter 3 includes an AND gate circuit G1.
266667Hz is set via . From the moment when the subtraction counter 3 is set, the fundamental frequency (■) of the crystal oscillator 1 is set. Perform subtraction according to . Next, when the set number (266667) is subtracted, the output of the subtraction counter 3 becomes "0".The detection circuit 4 detects this and outputs "1". The output of the detection circuit 4 opens the AND gate circuit G1 for setting the subtraction counter, and the write value (2666
67) in the subtraction counter. At the same time, the output "1" of the detection circuit 4 and the PRCM code signal "
The AND gate circuit G3 for subtraction, which has two inputs of 1゛, opens its gate, and the output VF becomes "゜1゛."As a result,
The basic counter 5 has a basic frequency V. 1 count will be subtracted from . Similarly, 26666
Subtraction is performed once every 7 times, and the time is automatically corrected. Conversely, if the manufactured crystal oscillator's frequency is even less than the design frequency, the clock using this oscillator will be delayed, but in this case, the calculation formulas (1) and (2) above will be delayed. The corrected frequency thus obtained is set in the PROM 2, and "゜0゛" is written in the code section.

このようにすれば、減算カウンタ３の出力が゜“０゛と
なる度に遅れ用ＡＮＤゲート回路Ｇ２がゲートを開き、
基本周波数に゜“１゛を加算することとなり補正がなさ
れる。以上のように本発明によれば、水晶発振子の振動
周波数に製造上のバラツキがあつても、回路的に正確な
時刻を補正することができ、このような補正機構を使用
すれば誤差の少ない時計が得られる。In this way, every time the output of the subtraction counter 3 reaches ゛0゛, the delay AND gate circuit G2 opens the gate.
Correction is made by adding ゛1゛ to the fundamental frequency.As described above, according to the present invention, even if there are manufacturing variations in the vibration frequency of the crystal oscillator, accurate time can be determined using the circuit. By using such a correction mechanism, a timepiece with few errors can be obtained.

本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形を用いる
ことができる。The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.

例えば、上記実施例においては、基本カウンタにおいて
は補正時毎に１カウント加減算を行うものとしたが、こ
れに限らず、一度に２カウント以上加減算を行うように
してもよい。かかる場合はＰＲＯＭ２の設定値をそれに
応じて減少させる必要がある。また、上記実施例では製
造時の補正値をＰＲＯＭに記憶するものであつたが、こ
れに限らず、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を付加
し、使用時に任意に補正値を設定できるようにしてもよ
い。For example, in the above embodiment, the basic counter adds and subtracts one count each time it is corrected, but is not limited to this, and may add or subtract two or more counts at a time. In such a case, it is necessary to reduce the setting value of PROM2 accordingly. Further, in the above embodiment, the correction value at the time of manufacture is stored in the PROM, but this is not the only option, and a RAM (Random Access Memory) may be added so that the correction value can be arbitrarily set during use. good.

すなわち、季節、地域差等に基づく使用条件（温度等）
が異なる場合に、予めＲＡＭに種々の条件を記憶させて
おき、使用者が適当に補正値を選び設定できるようにす
ればより有効なものとなる。本発明は水晶発振子を用い
た時刻補正機構として広く利用できる。In other words, usage conditions (temperature, etc.) based on seasons, regional differences, etc.
If the values are different, it will be more effective if various conditions are stored in the RAM in advance so that the user can appropriately select and set the correction value. The present invention can be widely used as a time correction mechanism using a crystal oscillator.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明に係る時刻補正機構の一実施例を示すブ
ロック線図である。 １・・・・・・水晶発振子、２・・・・・・ＰＲＯＭ、
３・・・・・・減算カウンタ、４・・・・・・検出回路
、５・・・・・・基本カウンタ、ＩＮ・・・・・・イン
バータ、Ｇ１〜Ｇ３・・・・・・ゲート回路。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a time correction mechanism according to the present invention. 1...Crystal oscillator, 2...PROM,
3...Subtraction counter, 4...Detection circuit, 5...Basic counter, IN...Inverter, G1-G3...Gate circuit .

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 水晶発振子と、上記水晶発振子の出力を計数する基
本カウンタと、上記水晶発振子の振動周波数と基準周波
数との相違に基づいて求められた補正周波数データと符
号データとが記憶される記憶回路と、上記水晶発振子の
出力を計数する補正用カウンタと、上記補正用カウンタ
の出力が“０”となつたことを検出する検出回路と、上
記検出回路の出力と上記符号データとを受けとることに
よつて“１”加算又は“１”減算のための信号を出力す
るゲート回路とを備えてなり、上記検出回路から検出信
号が出力されたとき上記補正周波数データを上記補正用
カウンタにプリセットさせるようにしてなるとともに、
上記検出信号が出力されたときに上記ゲート回路から出
力される信号によつて上記基本カウンタの内容を“１”
だけ増加もしくは減小させるようにしてなることを特徴
とする時刻補正機構。1 A crystal oscillator, a basic counter that counts the output of the crystal oscillator, and a memory in which corrected frequency data and code data obtained based on the difference between the vibration frequency of the crystal oscillator and a reference frequency are stored. a correction counter that counts the output of the crystal oscillator; a detection circuit that detects that the output of the correction counter becomes "0"; and receives the output of the detection circuit and the code data. and a gate circuit that outputs a signal for adding "1" or subtracting "1", and presets the correction frequency data in the correction counter when the detection signal is output from the detection circuit. At the same time,
The content of the basic counter is set to "1" by the signal output from the gate circuit when the detection signal is output.
A time correction mechanism characterized in that the time correction mechanism is configured to increase or decrease the time.