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實時時鐘

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舊式個人電腦常見達拉斯半導體英語Dallas Semiconductor製造的內建電池實時時鐘

實時時鐘Real-time clockRTC)是指可以像時鐘一樣輸出實際時間的電子裝置,一般會是積體電路,因此也稱為時鐘晶片。此名詞常用來表示在個人電腦、伺服器或嵌入式系統中有此機能的裝置,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,後者只是數位電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[編輯]

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)
  • 讓主系統處理更需時效性的工作
  • 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,可減少其啟動時所需的時間,啟動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[編輯]

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。有些較舊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級電容[3],其優點是可充電,而且可焊接印刷電路板上。備用電源也可作為揮發性CMOS記憶體的電源。

時脈來源[編輯]

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[編輯]

標示ODIN的IC是一個實時時鐘,可和達拉斯半導體實時時鐘相容

許多積體電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,後來達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。較晚期的電腦常會將實時時鐘在南橋晶片中[7]

有些具有許多週邊的單晶片也會內建實時時鐘的功能。

參見[編輯]

參考資料[編輯]

  1. ^ Ala-Paavola, Jaakko. Software interrupt based real time clock source code project for PIC microcontroller. 2000-01-16 [2007-08-23]. (原始內容存檔於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, (原始內容存檔於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]. (原始內容存檔於2007-08-18).