Av olika anledningar , bland annat revision kontroll , säkerhet och nätverk kontroll , måste den moderna persondatorn ( PC ) har en exakt tid standard . Detta åstadkoms typiskt med ett delsystem kallas en " realtidsklocka " ( RTC) . En klocka delsystem i en PC har tre huvudsakliga hårdvarukomponenter. Den första av dessa är en tidbas , vanligen en kristall eller kristalloscillator . Den andra huvudkomponenten är en dela-med -nätverk , medan den sista delen utgörs av logik och minne registers.The klocka delsystem ofta har egen strömförsörjning , vanligtvis ett litet batteri , så att det kan förbli funktionella medan datorn systemet är avstängt . Detta gör att datorn kan hålla tiden även när maskinen är avstängd . The Time Base
Ta en titt på någon tryckt kretskort ( PCB ) från en dator och du kommer att se flera små gråa metalliska komponenter , vanligen ovala . Dessa oscillatorer och är hjärtat i varje gång systemet . En oscillator vibrerar. När spänning ( ström ) tillförs en oscillator , kommer enheten att börja vibrera vid en konstant hastighet . Oscillatorn omvandlar mekanisk vibration till en elektrisk signal som har samma frekvens som den vibration. Denna signal kan vara vid en frekvens på mellan 3 kilohertz ( kHz ) och 20 megahertz ( MHz ) , vilket innebär att den elektriska signalen växlar från " Off " till " On " på mellan 3.000 och 20 miljoner gånger per sekund .
oscillatorer är konstruerade på ett sådant sätt att deras vibrationer förblir konstant under olika temperaturer och spänningar . Högre frekvens oscillatorer är mer exakt, men orsaka andra problem, bland annat ökad energiförbrukning , vilket är ett bekymmer i bärbar elektronik .
Divide - By Network
Oscillatorns typiskt matas in i RTC , vanligtvis en integrerad krets som antingen står för sig själv , eller ingår som del av en styrkrets.
den första delen av en RTC är en dela-med -nätverk. En dela-med nät är en serie elektroniska grindar för att minska frekvensen av signalen som avges av oscillatorn. Det första stadiet av dela-med nätverket kommer att räkna de pulser som kommer från oscillatorn och gör ingenting för de första 255 pulser. Men på den 256: e pulsen mottagits , kommer den att skicka en puls till nästa steg i dela-med -nätverk .
Andra etappen av dela-med nätverksfunktioner precis som den första , så det är också räkna till 256 . När det andra steget får sin 256: e puls , skickar den en puls till den tredje etappen av nätet , och så vidare .
Resultatet är det första steget effektivt delar utsignalen från oscillatorn med 256 , det andra steget delar utsignalen från oscillatorn med 256 kvadrat , eller 65.536 . Det tredje steget kommer att dela oscillatorfrekvensen med 256 kubik , eller 16,7 miljoner.
Både antalet steg och antalet räkningar att varje steg kräver kan enkelt justeras , så att frekvensen hos oscillatorn kan delas av något heltal .
i vårt exempel ovan skulle tre stadier av 256 pulsräknare omvandlar utsignalen från en 16,7 MHz oscillator i en 1Hz puls , eller en puls per sekund .
Logic och registrerar
återstående logiken på RTC -chip gör ingenting mer än räkna sekunder och resultat inlägg . Chipet vet hur många sekunder är i en minut , hur många minuter i en timme och så vidare. Det har också uppgifter om hur många dagar i varje månad , när skottår inträffar och en algoritm för beräkning av veckodagen från ett datum .
När du ställer klockan på en dator , ger du detta chip en utgångspunkt. När den känner den aktuella tiden , är allt som räknas sekunderna bygger på att få en puls per sekund från dela-med -nätverk .
Chip har dataregister ( minnesplatser ) där den lagrar tiden i timmar , minuter och sekunder och även datum , månad och år .
mikroprocessorn i datorn vet var dessa platser är och kan komma åt dem när som helst det finns ett behov av att veta tid och /eller datum .
mikroprocessorn är också kapabel att justera tiden , antingen som svar på användarens input , eller från en regering eller nätverk tidsserver . I detta fall , skriver processorn över tiden i RTC minnesregistren , och RTC börjar räkna från denna nya tid .
Soft Clock
Vissa datorer inte använda en separat RTC chip men lita på mikroprocessorn för att hålla sin egen tid . För att göra detta , härmar mikroprocessorn väsentligen beteendet hos RTC chip. Det kan göra detta eftersom det oftast har sin tid baser och nätverk avdelare .
Även om det sparar kostnader för en RTC -chip , kan denna lösning vara betydligt mindre exakt . När datorn är föremål för en tung arbetsbörda såsom grafik bearbetning , kan mikroprocessorn har inte tillräcklig processorkraft för att fylla alla sina tilldelade uppgifter samt uppdatera tiden och datumet register . Eftersom det är oftast de lägsta prioriterade uppgifter , kan klockan kör väl långsamt .
