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实时时钟

2019-01-02 10:03:52     所属分类:时钟
旧式个人计算机常见达拉斯半导体制造的内置电池实时时钟

实时时钟Real-time clockRTC)是指可以像时钟一样输出实际时间的电子设备,一般会是集成电路,因此也称为时钟芯片。此名词常用来表示在个人计算机、服务器或嵌入式系统中有此机能的设备,不过许多需要精确时的系统都会有此功能。

实时时钟和定时器信号(Clock signal)不同,后者只是数字电路中一个表示时间的方波信号,而且不会以日常使用的时间单位表示。

目录

  • 1 目的
  • 2 电源来源
  • 3 时脉来源
  • 4 实例
  • 5 参见
  • 6 参考资料

目的

一个没有实时时钟的系统也可以计算实际时间[1],不过使用实时时钟有以下的优点:

  • 消耗功率低(当使用辅助电源时格外重要)
  • 让主系统处理更需时效性的工作
  • 有时会比其他方式的输出要更准确

全球定位系统的接收器若配合实时时钟,可减少其引导时所需的时间,引导时可将其得到的时间和上次接收到有效信号的时间相比较[2]。若二者时间相差在几个小时以内,则上次的星历表仍然可以有效,可以正常使用。

电源来源

实时时钟一般会有备用电源,当主电源断电或无法使用时,实时时钟可利用备用电源来继续计算时间。有些较旧系统的备用电源会用锂电池,不过有些较新的系统会使用超级电容[3],其优点是可充电,而且可焊接在印刷电路板上。备用电源也可作为易失性CMOS存储器的电源。

时脉来源

许多实时时钟以石英晶体谐振器为其时脉的来源[4][5],不过有些则是利用交流电源的频率[6]。若使用石英晶体谐振器,多半谐振器的频率会和石英钟中的谐振器频率相同,为32.768 kHz.[4]。此频率恰为每秒215次,方便配合简单的二进制计数器一起使用。

实例

标示ODIN的IC是一个实时时钟,可和达拉斯半导体实时时钟兼容

许多集成电路供应商都有贩售实时时钟,例如精工爱普生、英特硅尔、Maxim、恩智浦半导体、德州仪器及意法半导体等。第一台使用实时时钟的个人计算机是1984年的IBM PC AT,使用的是MC146818的实时时钟,后来达拉斯半导体也开发了兼容的实时时钟,常用在早期的个人计算机中。较晚期的计算机常会将实时时钟在南桥芯片中[7]

有些具有许多周边的单片机也会内置实时时钟的功能。

参见

  • 系统时间
  • 计时器
  • 实时时钟警告英语Real-time clock alarm
  • 高精度事件计时器

参考资料

  1. ^ Ala-Paavola, Jaakko. Software interrupt based real time clock source code project for PIC microcontroller. 2000-01-16 [2007-08-23]. (原始内容存档于2007-07-17). 
  2. ^ US Patent 5893044, Real time clock apparatus for fast acquisition or GPS signals
  3. ^ Application Note 3816, Maxim/Dallas Semiconductor, 2006 
  4. ^ 4.0 4.1 Application Note 10337, ST Microelectronics: 2, 2004, (原始内容存档于2009-03-11) 
  5. ^ Application Note U-502, Texas Instruments: 13, 2004 
  6. ^ Application Note 1994, Maxim/Dallas Semiconductor, 2003 
  7. ^ ULi M1573 Southbridge Specifications. AMDboard.com. [2007-08-23]. 

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