實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)是一種IC，可以跟蹤當(dāng)前時(shí)間。微處理器通常可以通過串行接口讀取此信息，以方便軟件執(zhí)行與時(shí)間有關(guān)的功能。RTC專為超低功耗而設(shè)計(jì)，因?yàn)樗鼈兺ǔＴ谥飨到y(tǒng)斷電時(shí)仍可繼續(xù)運(yùn)行。這樣一來，他們就可以根據(jù)絕對時(shí)間基準(zhǔn)(通常由微處理器直接設(shè)置)來保持當(dāng)前時(shí)間。圖1描述了一個(gè)簡單RTC的典型內(nèi)部工作原理。

RTC是非常常見的元素。它們存在于從汽車儀表盤和信息娛樂系統(tǒng)到房屋計(jì)量的所有領(lǐng)域。RTC經(jīng)常集成到其他設(shè)備中，例如，汽車無線電中使用的寬帶通信IC。

它們通常通過SPI或I 2 C串行總線連接到微處理器電路，并且可能包含許多其他功能，例如備份存儲器，用于監(jiān)視微處理器的看門狗定時(shí)器和倒計(jì)時(shí)定時(shí)器以生成實(shí)時(shí)事件。一些RTC包括秒或分鐘中斷輸出，甚至足夠聰明以解決leap年問題。

RTC通過計(jì)數(shù)振蕩器的周期來維持其時(shí)鐘，該振蕩器通常是一個(gè)外部32.768kHz晶體振蕩器電路，一個(gè)內(nèi)部基于電容器的振蕩器，甚至是一個(gè)嵌入式石英晶體。有些可以檢測轉(zhuǎn)換并計(jì)算可能連接的輸入的周期。

這可以使RTC能夠感測主電源上的50 / 60Hz紋波，或者檢測并累積來自GPS單元?dú)v時(shí)滴答聲的過渡。執(zhí)行此操作的RTC像鎖相環(huán)(PLL)一樣工作，將其內(nèi)部時(shí)鐘參考移至“鎖定”到外部信號上。如果RTC失去了其外部基準(zhǔn)，它可以檢測到此事件(由于其PLL失鎖)，并且可以從其內(nèi)部振蕩器自由運(yùn)行。

某些RTC將振蕩器設(shè)置保持在最后一個(gè)已知點(diǎn)，然后才失去與輸入的鎖定。時(shí)間分辨率是一個(gè)重要的考慮因素–您需要多精確地讀取當(dāng)前時(shí)間？這由RTC數(shù)據(jù)手冊規(guī)定，但最終受振蕩器頻率限制。

從自己的內(nèi)部基準(zhǔn)運(yùn)行的RTC將集成與晶體基準(zhǔn)的絕對精度有關(guān)的誤差，并且受包括溫度在內(nèi)的許多條件的影響。晶體被指定在通常為-10°C?60°C的溫度范圍內(nèi)工作–如果設(shè)計(jì)超出此范圍，則會降低其精度(圖3)。

某些RTC具有集成的溫度補(bǔ)償功能，可以擴(kuò)展并提高晶體振蕩器電路的精度。晶體也會老化，這會改變其物理性質(zhì)，從而導(dǎo)致其他錯(cuò)誤。典型的低成本晶體具有大約+/- 20ppm(百萬分之幾)的頻率公差，并且會緩慢累積誤差。+/- 20ppm的晶體每小時(shí)可能漂移高達(dá)72mS，或者每天漂移1.7秒。他們有時(shí)需要重新校準(zhǔn)以校正漂移。

連接的處理器以某種方式獲得更新的“系統(tǒng)時(shí)間”，并將此新值寫入RTC以使其開始計(jì)數(shù)。系統(tǒng)時(shí)間可能來自用戶界面的手動(dòng)輸入，讀取GPS單元或云連接。

RTC需要持續(xù)供電，并且必須具有極低的功耗。多數(shù)RTC在設(shè)備打開并處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)使用數(shù)字電路電源，但在電路斷電時(shí)切換到連續(xù)連接的電源。該電源可以是專用電池，已充電的超級電容器，也可以是與市電分開的電源。

許多RTC可以檢測到這種轉(zhuǎn)換并進(jìn)入超低功耗狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，它們會關(guān)閉所有電路的電源，除了那些為了維持電池壽命而必須維持時(shí)鐘的電路。RTC還可以包括警報(bào)功能–設(shè)置時(shí)間，達(dá)到該時(shí)間時(shí)將觸發(fā)RTC驅(qū)動(dòng)輸出以喚醒處理器。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的时钟在微型计算机中作用,微型计算机系统中的实时时钟的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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