圖4：TCXO功能框圖

采用溫度補償

如果系統級有外部溫度傳感器，并位于實時時鐘和晶體附近，則使用這個溫度傳感器可大幅提高計時精度。實時溫度補償只需增加應用軟件，因此無需增加額外的元器件。意法半導體的應用筆記AN2971詳述了如何在系統級使用溫度傳感器提高M41T83-93系列實時時鐘精度的方法。
這個方法是根據已知晶體拋物線特性制作一個ΔPPM （實際頻率與32，768 Hz參考頻率的偏差）－溫度查閱表，然后執行下列步驟：

1. 測量溫度，然后在查閱表中找到ΔPPM值。

2. 調整模擬校準寄存器的設置，以修改CXI和CXO（連接XI和XO引腳的內部電容陣列）的負載電容值。

因為模擬校準功能集成在實時時鐘內，所以負載電容的變化能夠影響晶體，降低或提高振蕩頻率。

還可以通過數字方式校準實時時鐘。數字校準的原理非常簡單，就是向時鐘鏈定期增減脈沖，以加快或減慢時鐘運行速度。

不管是采用模擬校準還是數字校準，系統級溫度補償都需要在電路板上安裝溫度傳感器和內置校準功能的實時時鐘以及相關的軟件。

最佳方案——內置晶體的溫度補償型實時時鐘

上文提及的解決方案不是成本昂貴就是系統復雜。要么無法顯著解決溫度誤差問題，要么依靠外部溫度傳感器、電力線或微控制器，相關軟件的開發成本昂貴。最大的缺陷是即使采用溫度補償方法，當主電源掉電時，仍不能在電池供電的方式下工作。因此，需要一個更好的解決方案！

最佳解決方案應該具有以下特性：

1. 將晶體、溫度傳感器和實時時鐘集成在一個封裝內。

2. 能夠在-40℃至85℃溫度范圍內保證計時精度的高效補償算法

3. 在電池供電模式下功耗極低

4. 簡單易用，無需系統級軟件開發

5. 低成本

意法半導體的M41TC8025是一個實時時鐘整體解決方案，具有高成本效益，無需另行開發軟件。晶體、溫度傳感器和實時時鐘以及自動補償算法都集成在一個封裝內。只連接一個簡單的外部電路，即可在-40 ℃至85 ℃的寬溫度范圍內取得極高的計時精度（±5 ppm）。見圖6。在0 ℃至50 ℃的溫度范圍內，計時精度提高到±3.8 ppm，這個成績超出了大多數應用的要求，包括智能電表。

M41TC8025功能框圖與外部硬件連接

圖5所示是 M41TC8025溫度補償實時時鐘功能框圖。這個內置溫度傳感器和補償算法的普通石英晶體為應用提供了一個高精度的32.768Hz時鐘源，這個分段時鐘鏈提供超高精度的時鐘和日歷數值，處理器可通過I2C總線訪問這些數值。

圖5：所示是M41TC8025溫度補償實時時鐘功能框圖。

圖6所示是 M41TC8025 硬件連接圖。使用兩個二極管可實現后備電池開關功能，以防主電池被反極性充電。