Что такое часы реального времени?

Что такое часы реального времени?

Часы реального времени — это интегральная схема с функциями часов.

Также называемые часами реального времени (RTC), некоторые модели имеют программируемые будильники и функции автоматической коррекции високосного года.

Поскольку часы должны продолжать тикать, даже когда основное устройство выключено, у них есть собственный источник питания, независимый от основного устройства. Электронные устройства, которым требуются функции часов, также могут работать без часов реального времени, если требуется только относительное время.

Применение часов реального времени

Часы реального времени используются в устройствах, которым требуется текущее время. Подключив их к источнику питания или резервному источнику питания, который отделен от источника питания встроенной системы, часы могут продолжать тикать, даже если питание системы выключено. Примерами служат персональные компьютеры, игровые консоли, автоматы для игры в патинко, телефоны, факсимильные аппараты и рисоварки.

Персональный компьютер считывает данные с часов реального времени, чтобы узнать текущее время при запуске операционной системы. В игровых консолях и автоматах для игры в патинко они используются для генерации событий или активации эффектов, которые соответствуют реальному времени или периоду. Телефоны и факсимильные аппараты используются для отображения календарей и времени. Рисоварки используются для функций таймера.

Принцип часов реального времени

Часы реального времени состоят из кварцевого кристалла и колебательного контура.

Кварцевый резонатор представляет собой пьезоэлектрический элемент, характеризующийся пьезоэлектрическим эффектом регулярных колебаний. Когда колебания преобразуются в электричество и извлекаются из кварцевого резонатора, можно получить регулярно колеблющийся электрический сигнал, а также можно получить сигнал переменного тока с одной частотой.

Колебательный контур представляет собой компонент или устройство, которое создает сигнал переменного тока требуемой частоты от источника постоянного тока. Колебательный контур может непрерывно генерировать сигнал с периодичностью.

Кварцевый кристалл и колебательный контур составляют часы реального времени, которые поддерживают точное время. Кварцевые кристаллы используются, поскольку они имеют высокую добротность (Q) и крутые характеристики полосы пропускания, что позволяет избирательно и точно извлекать частоту. Это обеспечивает точное хронометрирование.

Кроме того, часы реального времени имеют независимое питание с меньшим энергопотреблением, чем функция таймера операционной системы или других устройств. Поскольку им не требуется много энергии, они могут работать в течение длительного периода, даже если питание основного блока отключено.

Как выбрать часы реального времени

При выборе часов реального времени следует учитывать три фактора: точность времени, длительное время работы и размер.

1. Точность времени

Часы реального времени с высокой точностью требуются для устройств, измеряющих использование в случаях, когда система ставок меняется в зависимости от времени суток. Поскольку кварцевые генераторы колеблются по частоте в зависимости от температуры, необходима модель, оснащенная схемой температурной компенсации.

2. Длительный привод

Если устройство должно работать в течение длительного периода, рассмотрите модель с низким энергопотреблением или модель, которая автоматически переключает питание на питание от основного блока, когда питание основного блока включено.

3. Размер

Если размер устройства ограничен, выберите часы реального времени с уменьшенным количеством компонентов или часы реального времени в одном корпусе.

Другая информация о часах реального времени

1. Характеристики часов реального времени

Часы реального времени оснащены функциями, необходимыми для календарей, такими как високосные годы, основные и второстепенные месяцы, что упрощает программирование программ, связанных с датами, во встроенных устройствах. Потребление энергии можно снизить, используя только часы реального времени и выключая основной блок, когда он не нужен.

2. Функции часов реального времени

Помимо предоставления базовой информации о времени и календаре, некоторые модели предлагают следующие функции:

• Будильник
  Выдает сигнал в установленное время.
• Переключение резервного питания
  Переключает с внутренней батареи на питание основного блока, когда питание основного блока включено.
• Отметка времени
  Сохраняет данные о времени при обнаружении события.
• Сброс
  Контролирует питание основного блока и выдает сигнал сброса на ЦП при обнаружении порогового значения.