什么是RTC（实时时钟）？讲解原理、机制和用法

你知道RTC（实时时钟）吗？即使你不知道它长什么样，它也可以说是安装在我们身边所有电子产品中的一种设备，它的主要目的是“报时”。告诉这个时间不仅仅意味着“现在几点了？”例如，根据RTC被勾选的时间获取位置信息。或者你可以在固定的时间采取行动，它有广泛的用途。

在本文中，英锐恩单片机开发工程师将解释什么是RTC（实时时钟）。

一、什么是RTC（实时时钟）？

RTC（实时时钟）是指安装在电子设备或实现其功能的IC（集成电路）上的时钟。当您在数字电路中称其为“时钟”时，您可能会想到周期信号，但在英语中，clock也意味着“时钟”。它还意味着将当前时间保持在北顶的时钟，因此它具有“实时”。但是，个人电脑显示屏、智能手机待机画面等下显示的时间不一定是RTC。这是因为CPU本身具有定时器功能和时钟功能，不用RTC也可以显示时间和调整时序。更重要的是，此功能非常准确。

那么为什么我们需要一个单独的RTC？

原因是上述CPU的定时器时钟功能只在“启动”即“通电时”运行，断电时停止。当然，如果时钟不能连续跟踪时间，则必须手动设置时间。如今，通过接收标准电波（传输各国标准时间的电波）来自动调整时间的手表越来越多，但它是一种不应该在室内携带的电子设备。

RTC有一个与电脑单独分离的电源，如纽扣电池（备用电池），即使主机电源关闭，它也保持滴答作响，随时可以实时显示时间。然后，当计算机再次打开时，计算机内置的定时器时钟从RTC读取当前时间，并在此基础上供电的同时，时间在其自身机制下显示。增加。顺便说一句，由于纽扣电池相对便宜且使用寿命长，因此RTC可以以极低的成本运行。由于这个作用，它也可以用作内存。

二、RTC（Real Time Clock）的原理和机制

上一节提到了“石英腕表”，但是RTC的原理和机制是一样的。这只是意味着显示机制将是数字而不是模拟。RTC基本上由晶体振荡器和振荡器电路组成。这种晶体单元是石英，具有在施加电压时高速振动的特性。

这个频率越高，手表的精度就越高，但由于RTC不需要达到那个级别的规格，所以大约是32.768kHz，月差（一个月偏差多少）在1分钟之内。这种振动被振荡电路转换成时钟信号，时间显示在显示器上。该RTC可以安装在CPU的主板上，也可以安装在外部IC上。

显示一般为“AD”、“月日”、“时”、“分”、“秒”。某些产品显示星期几和毫秒。但是，如果月份有“大月（最多到31号的月份）”、“小月（以30号之前的日期结束的月份）”或闰年，请手动更正。对不对？答案是否定的。

这是因为大多数RTC都使用最多可提前100年的日历进行编程。但是，有的老人遇到了“2000年问题”和“2010年问题”……这个被编程为能被4整除的闰年，或者二进制编码的十进制，是程序不识别导致的故障由于十进制表达式，正确的年份。

至于电源，上面说了，它有一个独立的电池，比如纽扣电池。石英振荡器在计算机世界中速度极慢，因此它们消耗极低的功率。纽扣电池大约每几年更换一次。除了一次性原电池外，超级电容器等高性能二次电池近年来也陆续上市，可以说几乎不用担心电池问题另一方面，为了保持更多的电力，我们还有一系列RTC，旨在在计算机运行时由商用电源驱动。

三、RTC（实时时钟）的特点和应用

RTC的特点首先是低功耗。另外，晶体单元具有比较优良的频率温度特性，即使环境温度变化，频率也很稳定。另一方面，晶体振荡器转换的时钟信号在时间上显示的速度与计算机相比非常慢，因此它被设计成不会频繁地写入RTC。

此外，由于RTC销售低功耗，因此没有设计复杂的程序，它是一个简单的功能。因此，无法自行读取时区，用户必须查看家乡时间的时区并手动设置。

RTC的目的基本上是在电脑上显示时间，由于使用后备电池的特性，它也可以用于内存。RTC在看似与时间显示无关的定时调整中也发挥着积极作用。例如，熟悉的GPS。如果您所在的地方无法接收无线电波，则可能很难准确显示时间。

但是，通过集成RTC，可以计算“上次接收无线电波的时间”和“可以再次接收无线电波的时间”之间的空白时间，并可以显示正确的时间。

此外，在弹球盘和便携式游戏中，从开始经过一定时间后，可能会出现特殊效果或事件可能开始。这也有一个内置的RTC，可以在一定程度上测量时间并自动规划时序。

以上就是英锐恩单片机开发工程师分享的“什么是RTC（实时时钟）？讲解原理、机制和用法”。英锐恩专注单片机应用方案设计与开发，提供8位单片机、16位单片机、32位单片机。