實時時鐘
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實時時鐘(Real-time clock,RTC)是指可以像時鐘一樣輸出實際時間的電子設備,一般會是集成电路,因此也稱為时钟芯片。此名詞常用來表示在個人電腦、伺服器或嵌入式系统中有此機能的設備,不過許多需要精確時的系統都會有此功能。
實時時鐘和定時器訊號(Clock signal)不同,後者只是数字电路中一個表示時間的方波訊號,而且不會以日常使用的時間單位表示。
目的
[编辑]一個沒有實時時鐘的系統也可以計算實際時間[1],不過使用實時時鐘有以下的優點:
- 消耗功率低(當使用輔助電源時格外重要)
- 讓主系統處理更需时效性的工作
- 有時會比其他方式的輸出要更準確
全球定位系統的接收器若配合實時時鐘,可減少其開機時所需的時間,開機時可將其得到的時間和上次接收到有效訊號的時間相比較[2]。若二者時間相差在幾個小時以內,則上次的星曆表仍然可以有效,可以正常使用。
電源來源
[编辑]實時時鐘一般會有備用電源,當主電源斷電或無法使用時,實時時鐘可利用備用電源來繼續計算時間。有些系統的備用電源會用鋰電池,不過有些較新的系統會使用超级电容[3],其優點是可充電,而且可焊接在印刷電路板上。備用電源也可作為揮發性CMOS記憶體的電源。
時脈來源
[编辑]許多實時時鐘以石英晶體諧振器為其時脈的來源[4][5],不過有些則是利用交流電源的頻率[6]。若使用石英晶體諧振器,多半諧振器的頻率會和石英鐘中的諧振器頻率相同,為32.768 kHz.[4]。此頻率恰為每秒215次,方便配合簡單的二進位計數器一起使用。
實例
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許多集成电路供應商都有販售實時時鐘,例如精工愛普生、英特矽爾、Maxim、恩智浦半導體、德州儀器及意法半導體等。第一台使用實時時鐘的個人電腦是1984年的IBM PC AT,使用的是MC146818的實時時鐘,後來达拉斯半導體也開發了相容的實時時鐘,常用在早期的個人電腦中。較晚期的電腦常將實時時鐘內建在南橋晶片中[7]。
有些具有許多週邊的单片机也會內建實時時鐘的功能。
參見
[编辑]參考資料
[编辑]- ^ 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).
- ^ US Patent 5893044, Real time clock apparatus for fast acquisition or GPS signals
- ^ Application Note 3816, Maxim/Dallas Semiconductor, 2006 [2011-11-20], (原始内容存档于2008-03-10)
- ^ 4.0 4.1 Application Note 10337, ST Microelectronics: 2, 2004 [2011-11-20], (原始内容存档于2009-03-11)
- ^ Application Note U-502, Texas Instruments: 13, 2004 [2011-11-20], (原始内容存档于2009-05-05)
- ^ Application Note 1994, Maxim/Dallas Semiconductor, 2003 [2011-11-20], (原始内容存档于2009-11-22)
- ^ ULi M1573 Southbridge Specifications. AMDboard.com. [2007-08-23]. (原始内容存档于2007-08-18).