Für eine Vielzahl von Gründen, einschließlich der Revisions-Kontroll- , Sicherheits-und Netzwerk -Steuerung muss die moderne Personal-Computer ( PC) eine genaue Zeit Standard. Dies wird in der Regel mit einem Teilsystem bezeichnet als eine "real time clock" (RTC ) durchgeführt. A Taktsignalsubsystems in einem PC hat drei wesentliche Hardware-Komponenten. Die erste ist eine Zeitbasis , üblicherweise ein oder Kristall -Oszillator . Die zweite Hauptkomponente ist ein Geteilt-durch -Netzwerk , wobei die letzte Komponente besteht aus Logik und Speicher registers.The Taktsignalsubsystem oft eine eigene Stromversorgung , in der Regel eine kleine Batterie , so dass sie funktionsfähig bleibt , während das Computersystem ausgeschaltet . Dies ermöglicht dem Computer , um Zeit zu halten, auch wenn das Gerät ausgeschaltet ist. Die Time Base
Werfen Sie einen Blick auf jede Leiterplatte (PCB ) von einem Computer , und Sie werden mehrere kleine graue metallische Bauteile , meist ovale sehen . Dies sind Oszillatoren und sind das Herz des Systems jederzeit . Ein Oszillator schwingt . Wenn die Spannung (Leistung) ist mit einem Oszillator zugeführt wird, wird das Gerät zunächst mit einer konstanten Geschwindigkeit zu vibrieren. Der Oszillator wandelt diese mechanische Schwingung in ein elektrisches Signal, das die gleiche Frequenz wie die Schwingung . Dieses Signal kann bei einer Frequenz zwischen 3 Kilohertz (KHz ) und 20 Megahertz ( MHz) , was bedeutet, dass das elektrische Signal schaltet von "Off" auf "On" auf zwischen 3000 und 20 Millionen Mal pro Sekunde.
< P > Oszillatoren sind in einer Weise, dass ihre Schwingungen konstant unterschiedlichen Temperaturen und Spannungen aufgebaut bleibt . Höhere Oszillatoren sind genauer, aber andere Probleme verursachen , einschließlich höhere Leistungsaufnahme, die ein Anliegen in tragbaren elektronischen Geräten ist .
Division durch Netzwerk
Der Ausgang des Oszillators typischerweise speist in der RTC , in der Regel ein integrierter Schaltkreis, steht entweder für sich oder als Teil eines Chipsatzes enthalten.
ersten Abschnitt eines RTC ist ein Geteilt-durch -Netzwerk. Ein Teile-durch -Netzwerk ist eine Reihe von elektronischen Tore entwickelt, um die Frequenz des Signals von dem Oszillator geliefert reduzieren. Die erste Stufe des Teile-durch -Netzwerk zählt die Impulse , die von dem Oszillator und nichts für die ersten 255 Impulse . Doch auf der 256. Impuls empfangen , wird es einen Impuls an die nächste Stufe der Division durch Netzwerk zu senden.
Die zweite Stufe der Division durch Netzwerk-Funktionen wie die erste, so ist es auch Zählen bis 256 . Wenn die zweite Stufe seiner 256. Impuls empfängt, sendet er einen Impuls an die dritte Stufe des Netzwerks , und so weiter.
Das Ergebnis ist die erste Stufe wirksam teilt die Ausgangsfrequenz des Oszillators durch 256 , der zweiten Stufe teilt die Ausgangsfrequenz des Oszillators durch 256 zugerichtet oder 65.536 . In der dritten Stufe wird die Oszillatorfrequenz von 256 cubed und 16,7 Millionen unterteilen.
Sowohl die Anzahl der Stufen und die Anzahl von Zählungen , dass jede Stufe kann leicht angepasst werden muss , so dass die Frequenz des Oszillators aufgeteilt werden kann durch jede ganze Zahl ist.
in unserem obigen Beispiel würde drei Stufen von 256 Impulszähler die Ausgabe eines 16,7 -MHz-Oszillator in einem 1Hz Takt oder 1 Impuls pro Sekunde zu konvertieren.
Logik und Register
die verbleibende Logik auf dem RTC-Chip macht nichts anderes als count Sekunden und post-Ergebnisse . Der Chip weiß, wie viele Sekunden sind in einer Minute , wie viele Minuten in einer Stunde und so weiter. Es hat auch Daten darüber, wie viele Tage in jedem Monat , wenn Schaltjahre auftreten und einen Algorithmus zur Berechnung der Tag der Woche von einem Datum .
Wenn Sie die Uhr auf einem Computer eingerichtet , gibst du diesen Chip ein Ausgangspunkt. Sobald es die aktuelle Zeit kennt , ist alles was man tut zähle die Sekunden auf der Grundlage immer ein Impuls pro Sekunde aus der Division-durch -Netzwerk.
Der Chip verfügt über Datenregister ( Speicherplätze) , wo sie die Zeit in Stunden speichert , Minuten und Sekunden auch das Datum , Monat und Jahr .
der Mikroprozessor in Ihrem Computer weiß, wo diese Orte sind und jederzeit darauf zugreifen können ist es notwendig , die Zeit und /oder Datum wissen .
der Mikroprozessor ist auch fähig ist, die Zeit entweder in Reaktion auf eine Benutzereingabe , oder von einer staatlichen oder Time-Server . In diesem Fall schreibt der Prozessor über die Zeit in der RTC -Speicher Register, und das beginnt mit dem Zählen von RTC dieser neuen Zeit .
Weiche Uhr
Einige Computer nicht eine separate RTC Chip, sondern verlassen sich auf den Mikroprozessor zu seiner eigenen Zeit zu halten. Zu diesem Zweck kann der Mikroprozessor im wesentlichen nachahmt, die das Verhalten des RTC -Chip. Es können dies tun , weil es in der Regel seine eigene Zeit Basen und Teiler -Netzwerke.
Während es die Kosten für eine RTC-Chip speichert , kann diese Lösung deutlich weniger genau. Wenn der Computer unter einer hohen Arbeitsbelastung , wie Grafikbearbeitung ist , kann der Mikroprozessor nicht über ausreichende Rechenleistung, um all seinen zugewiesenen Aufgaben sowie die Aktualisierung von Uhrzeit und Datum Register. Da es in der Regel sind die niedrigste Priorität Aufgaben kann die Uhr auch langsam laufen .
