Jam Digital Rtc (Real Time Clock)

Real time clock (RTC) yakni IC yang menyimpan trek yang diperbaharui dari arus waktu.

Informasi ini sanggup dibaca oleh mikroprosesor, lazimnya lewat antarmuka serial untuk memfasilitasi perangkat lunak yang mengerjakan fungsi yang tergantung waktu. RTC dirancang untuk konsumsi daya sungguh minim alasannya lazimnya terus berlangsung saat tata cara utama dimatikan. Ini memungkinkan mereka untuk menjaga arus waktu kepada tumpuan waktu absolut, lazimnya ditetapkan oleh mikroprosesor secara langsung. Gambar 1 menggambarkan kerja internal khas RTC sederhana.

Gambar 1: Blok Rangkaian Internal PCA21125

RTC yakni elemen yang sungguh umum. Mereka hadir dalam segala hal, mulai dari kluster instrumen dan tata cara infotainment dalam aplikasi otomotif sampai pengukuran rumah. RTC sering berintegrasi ke perangkat lain — misalnya, IC komunikasi broadband yang digunakan dalam radio mobil.

Mereka lazimnya antarmuka ke rangkaian mikroprosesor oleh SPI atau I²C serial bus, dan sanggup berisi sejumlah fungsi lain seumpama memori cadangan, pengawas waktu untuk memantau mikroprosesor dan penghitung waktu mundur untuk menciptakan insiden real time. Beberapa RTC tergolong output interupsi kedua atau menit dan bahkan cukup cerdik untuk mengkalkulasikan tahun kabisat (lihat gambar 2).

Gambar 2: Diagram pedoman data fungsi waktu.

RTC menjaga jamnya dengan mengkalkulasikan siklus osilator - lazimnya rangkaian osilator kristal 32.768kHz eksternal, osilator berbasis kapasitor internal, atau bahkan kristal kuarsa tertanam. Beberapa sanggup mendeteksi transisi dan mengkalkulasikan periodisitas input yang mungkin terhubung.

Ini sanggup memungkinkan RTC untuk mencicipi riak 50/60Hz pada catu daya utama, atau mendeteksi dan mengakumulasikan transisi yang berasal dari tanda waktu unit GPS. RTC yang melaksanakan ini beroperasi seumpama fasa terkunci loop (PLL), memindah tumpuan jam internal untuk 'menguncinya' ke sinyal eksternal. Jika RTC kehilangan tumpuan eksternalnya, dia sanggup mendeteksi insiden ini (karena PLLnya tidak terkunci) dan bebas lari dari osilator internalnya.

Beberapa RTC menjaga pengaturan Osilator pada titik terakhir yang dikenali sebelum tidak terkunci dengan input. Resolusi waktu yakni pertimbangan penting - seberapa akurat Anda perlu membaca arus waktu? Ini diputuskan oleh lembar data RTC, tapi pada risikonya dibatasi oleh frekuensi osilator.

Sebuah RTC yang ditangani dari tumpuan internalnya sendiri akan mengintegrasikan kesalahan yang berhubungan dengan akurasi adikara dari tumpuan kristal, dan dipengaruhi oleh sejumlah keadaan tergolong suhu. Kristal diputuskan untuk beroperasi dalam kisaran suhu, lazimnya sekitar - 10°C 60°C - dan akurasinya menyusut apabila konsep menyimpang di luar ini (gambar 3).

Beberapa RTC memiliki kompensasi suhu terintegrasi yang sanggup memperpanjang dan memajukan akurasi rangkaian Osilator Kristal. Kristal juga menua, dan ini merubah sifat fisik mereka, yang mengarah pada kesalahan tambahan. Kristal berbiaya rendah tipikal memiliki toleransi frekuensi sekitar +/-20ppm (bagian per juta), dan secara perlahan mengakumulasi kesalahan. Kristal +/-20ppm sanggup terbang sejauh 72mS setiap jam, atau 1.7 detik per hari. Mereka sering kali memerlukan kalibrasi ulang untuk mengoreksi penyimpangan.

Prosesor yang terhubung mendapatkan 'waktu sistem' yang diperbaharui dengan beberapa cara dan menulis nilai gres ini ke RTC untuk mulai menghitung. Waktu tata cara ini sanggup berasal dari input manual dari antarmuka pengguna, membaca unit GPS atau dari koneksi cloud.

Gambar 3: Penyimpangan frekuensi dengan suhu kristal 32.768kHz khas.

RTC memerlukan daya yang berkesinambungan dan mesti memiliki konsumsi daya yang sungguh rendah. Sebagian besar RTC menggunakan supply rangkaian digital saat perangkat on dan aktif, tapi beralih ke sumber daya yang terhubung terus-menerus saat rangkaian dimatikan. Sumber daya ini sanggup berupa baterai khusus, Kapasitor Super atau Ultra Kapasitor yang terisi daya, atau catu daya terpisah dari listrik.

Banyak RTC sanggup mendeteksi pergantian ini dan masuk ke keadaan daya sungguh minim di mana mereka mematikan semua rangkaian kecuali yang penting untuk menjaga jam mudah-mudahan mengurangi baterai. RTC juga sanggup meliputi fungsi alarm - atur waktu saat tercapai menyebabkan RTC untuk mendorong output yang membangunkan prosesor.