你知道RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）嗎？即使你不知道它長(zhǎng)什么樣，它也可以說(shuō)是安裝在我們身邊所有電子產(chǎn)品中的一種設(shè)備，它的主要目的是“報(bào)時(shí)”。告訴這個(gè)時(shí)間不僅僅意味著“現(xiàn)在幾點(diǎn)了？”例如，根據(jù)RTC被勾選的時(shí)間獲取位置信息。或者你可以在固定的時(shí)間采取行動(dòng)，它有廣泛的用途。

在本文中，英銳恩單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師將解釋什么是RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）。

一、什么是RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）？

RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）是指安裝在電子設(shè)備或?qū)崿F(xiàn)其功能的IC（集成電路）上的時(shí)鐘。當(dāng)您在數(shù)字電路中稱(chēng)其為“時(shí)鐘”時(shí)，您可能會(huì)想到周期信號(hào)，但在英語(yǔ)中，clock也意味著“時(shí)鐘”。它還意味著將當(dāng)前時(shí)間保持在北頂?shù)臅r(shí)鐘，因此它具有“實(shí)時(shí)”。但是，個(gè)人電腦顯示屏、智能手機(jī)待機(jī)畫(huà)面等下顯示的時(shí)間不一定是RTC。這是因?yàn)镃PU本身具有定時(shí)器功能和時(shí)鐘功能，不用RTC也可以顯示時(shí)間和調(diào)整時(shí)序。更重要的是，此功能非常準(zhǔn)確。

那么為什么我們需要一個(gè)單獨(dú)的RTC？

原因是上述CPU的定時(shí)器時(shí)鐘功能只在“啟動(dòng)”即“通電時(shí)”運(yùn)行，斷電時(shí)停止。當(dāng)然，如果時(shí)鐘不能連續(xù)跟蹤時(shí)間，則必須手動(dòng)設(shè)置時(shí)間。如今，通過(guò)接收標(biāo)準(zhǔn)電波（傳輸各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的電波）來(lái)自動(dòng)調(diào)整時(shí)間的手表越來(lái)越多，但它是一種不應(yīng)該在室內(nèi)攜帶的電子設(shè)備。

RTC有一個(gè)與電腦單獨(dú)分離的電源，如紐扣電池（備用電池），即使主機(jī)電源關(guān)閉，它也保持滴答作響，隨時(shí)可以實(shí)時(shí)顯示時(shí)間。然后，當(dāng)計(jì)算機(jī)再次打開(kāi)時(shí)，計(jì)算機(jī)內(nèi)置的定時(shí)器時(shí)鐘從RTC讀取當(dāng)前時(shí)間，并在此基礎(chǔ)上供電的同時(shí)，時(shí)間在其自身機(jī)制下顯示。增加。順便說(shuō)一句，由于紐扣電池相對(duì)便宜且使用壽命長(zhǎng)，因此RTC可以以極低的成本運(yùn)行。由于這個(gè)作用，它也可以用作內(nèi)存。

二、RTC（Real Time Clock）的原理和機(jī)制

上一節(jié)提到了“石英腕表”，但是RTC的原理和機(jī)制是一樣的。這只是意味著顯示機(jī)制將是數(shù)字而不是模擬。RTC基本上由晶體振蕩器和振蕩器電路組成。這種晶體單元是石英，具有在施加電壓時(shí)高速振動(dòng)的特性。

這個(gè)頻率越高，手表的精度就越高，但由于RTC不需要達(dá)到那個(gè)級(jí)別的規(guī)格，所以大約是32.768kHz，月差（一個(gè)月偏差多少）在1分鐘之內(nèi)。這種振動(dòng)被振蕩電路轉(zhuǎn)換成時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)間顯示在顯示器上。該RTC可以安裝在CPU的主板上，也可以安裝在外部IC上。

顯示一般為“AD”、“月日”、“時(shí)”、“分”、“秒”。某些產(chǎn)品顯示星期幾和毫秒。但是，如果月份有“大月（最多到31號(hào)的月份）”、“小月（以30號(hào)之前的日期結(jié)束的月份）”或閏年，請(qǐng)手動(dòng)更正。對(duì)不對(duì)？答案是否定的。

這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)RTC都使用最多可提前100年的日歷進(jìn)行編程。但是，有的老人遇到了“2000年問(wèn)題”和“2010年問(wèn)題”……這個(gè)被編程為能被4整除的閏年，或者二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制，是程序不識(shí)別導(dǎo)致的故障由于十進(jìn)制表達(dá)式，正確的年份。

至于電源，上面說(shuō)了，它有一個(gè)獨(dú)立的電池，比如紐扣電池。石英振蕩器在計(jì)算機(jī)世界中速度極慢，因此它們消耗極低的功率。紐扣電池大約每幾年更換一次。除了一次性原電池外，超級(jí)電容器等高性能二次電池近年來(lái)也陸續(xù)上市，可以說(shuō)幾乎不用擔(dān)心電池問(wèn)題另一方面，為了保持更多的電力，我們還有一系列RTC，旨在在計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)由商用電源驅(qū)動(dòng)。

三、RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）的特點(diǎn)和應(yīng)用

RTC的特點(diǎn)首先是低功耗。另外，晶體單元具有比較優(yōu)良的頻率溫度特性，即使環(huán)境溫度變化，頻率也很穩(wěn)定。另一方面，晶體振蕩器轉(zhuǎn)換的時(shí)鐘信號(hào)在時(shí)間上顯示的速度與計(jì)算機(jī)相比非常慢，因此它被設(shè)計(jì)成不會(huì)頻繁地寫(xiě)入RTC。

此外，由于RTC銷(xiāo)售低功耗，因此沒(méi)有設(shè)計(jì)復(fù)雜的程序，它是一個(gè)簡(jiǎn)單的功能。因此，無(wú)法自行讀取時(shí)區(qū)，用戶(hù)必須查看家鄉(xiāng)時(shí)間的時(shí)區(qū)并手動(dòng)設(shè)置。

RTC的目的基本上是在電腦上顯示時(shí)間，由于使用后備電池的特性，它也可以用于內(nèi)存。RTC在看似與時(shí)間顯示無(wú)關(guān)的定時(shí)調(diào)整中也發(fā)揮著積極作用。例如，熟悉的GPS。如果您所在的地方無(wú)法接收無(wú)線(xiàn)電波，則可能很難準(zhǔn)確顯示時(shí)間。

但是，通過(guò)集成RTC，可以計(jì)算“上次接收無(wú)線(xiàn)電波的時(shí)間”和“可以再次接收無(wú)線(xiàn)電波的時(shí)間”之間的空白時(shí)間，并可以顯示正確的時(shí)間。

此外，在彈球盤(pán)和便攜式游戲中，從開(kāi)始經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，可能會(huì)出現(xiàn)特殊效果或事件可能開(kāi)始。這也有一個(gè)內(nèi)置的RTC，可以在一定程度上測(cè)量時(shí)間并自動(dòng)規(guī)劃時(shí)序。

以上就是英銳恩單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師分享的“什么是RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）？講解原理、機(jī)制和用法”。英銳恩專(zhuān)注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)。