For en rekke årsaker , inkludert revisjon kontroll, sikkerhet og nettverk kontroll, må den moderne personlige datamaskin (PC ) ha en nøyaktig tid standard . Dette blir vanligvis utført med et delsystem referert til som en " sanntids klokke" (RTC ) . En klokke undersystem i en PC har tre maskinvarekomponenter. Den første av disse er en tid base, vanligvis en krystall eller krystall oscillator . Den annen hovedkomponent er en divider-med -nettverket, mens den siste komponenten består av logikk -og hukommelse registers.The klokke delsystemet ofte har sin egen strømforsyning , typisk et lite batteri , slik at den kan forbli funksjonell mens datamaskinsystemet er avslått . Dette gjør at datamaskinen til å holde tiden , selv når maskinen er slått av. The Time Base

Ta en titt på noen kretskort ( PCB) fra en datamaskin , og du vil se flere små grå metallic komponenter, vanligvis ovale . Dette er oscillatorer og er kjernen i enhver tid system . En oscillator vibrerer . Når spenning ( strøm ) tilføres til en oscillator , vil enheten begynner å vibrere med en konstant rate . Oscillatoren omdanner denne mekaniske vibrasjoner til et elektrisk signal som har samme frekvens som den vibrasjon. Dette signalet kan være en frekvens på mellom 3 Kilohertz (KHz ) og 20 megahertz ( MHz ) , noe som betyr at det elektriske signalet skifter fra "Off " til "On" på mellom 3000 og 20 millioner ganger per sekund.
< P > oscillatorer er konstruert på en slik måte at deres vibrasjon holdes konstant over forskjellige temperaturer og spenninger . Høyere frekvens oscillatorer er mer nøyaktig, men føre til andre problemer, inkludert økt strømforbruk, som er en bekymring i bærbar elektronikk .
Divide -By Network

Utgangen av oscillator vanligvis trekkes inn i RTC , vanligvis en integrert krets som enten står av seg selv , eller inngår som en del av et brikkesett .

den første delen av en RTC er en splitt- by -nettverket. En divider-med -nettverket er en serie av elektroniske porter utformet for å redusere frekvensen av signalet som leveres av oscillatoren . Den første fasen av skillet -by -nettverket vil telle pulsene som kommer fra oscillator og ikke gjør noe for de første 255 pulser. Men på to hundre og femtisjette puls mottatt, vil den sende en puls til den neste fasen av skillet -by -nettverket.

Den andre fasen av splitt- av nettverket fungerer akkurat som den første, så det også er telle til 256 . Når det andre trinnet får sin to hundre og femtisjette puls , sender den en puls til det tredje trinn av nettverket , og så videre.

Resultatet er det første trinn effektivt dividerer utgangen fra oscillatoren med 256 og den andre fasen deler produksjonen av oscillator med 256 kvadrat, eller 65536 . Den tredje fasen vil dele oscillatorfrekvensen med 256 terninger , eller 16700000 .

Både av antall trinn og antallet av tellinger som hver fase krever lett kan justeres , slik at frekvensen til oscillatoren kan deles av noen heltall .

i vårt eksempel ovenfor , ville tre stadier av 256 impulsmetre konvertere resultatet av en 16,7 MHz oscillator til en 1Hz puls , eller en puls per sekund.


Logic og Registrerer

resterende logikk på RTC chip gjør ingenting mer enn count sekunder og legg til dine resultater . Brikken vet hvor mange sekunder er i et minutt , hvor mange minutter i en time og så videre . Det har også data om hvor mange dager i hver måned , når skuddår inntreffe, og en algoritme for å beregne dagen i uken fra en dato .

Når du stille klokken på en datamaskin , er du gi denne brikken et utgangspunkt. Når den kjenner det nåværende tidspunkt, er alt den gjør telle sekunder basert på å få en puls per sekund fra skillet -by -nettverket.

Brikken har dataregistre ( minneplasser ) der den lagrer tiden i timer , minutter og sekunder, og også dato , måned og år .

mikroprosessoren i datamaskinen vet hvor disse stedene er, og kan få tilgang til dem når som helst det er behov for å vite tid og /eller dato .

mikroprosessoren er også i stand til å justere tiden, enten som svar på brukerundersøkelser, eller fra en regjering eller et nettverk tid server. I dette tilfellet , skriver prosessoren over tid i RTC minne registre , og RTC begynner å telle fra den nye tid .
Soft Clock

Noen datamaskiner ikke bruke en separat RTC chip , men er avhengige av mikroprosessoren til å beholde sin egen tid . For å gjøre dette , etterligner mikroprosessor egentlig oppførselen til RTC chip. Det kan gjøre dette fordi det vanligvis har sin egen tid baser og divider nettverk .

Mens det sparer kostnadene for en RTC chip, kan denne løsningen være betydelig mindre nøyaktige. Når datamaskinen er underlagt en tung arbeidsbelastning for eksempel grafikk behandling, kan mikroprosessoren ikke har tilstrekkelig prosessorkraft til å fullføre alle sine tildelte oppgaver samt oppdatere klokkeslett og dato registre . Siden det er vanligvis de lavest prioriterte oppgaver , kan klokken godt kjøre sakte.