一文看懂rtc實時時鐘和單片機時鐘的區別

rtc實時時鐘和單片機時鐘的區別

實時時鐘是指給日期及時間計數器累加的時鐘，通常是32768Hz，系統時鐘是指單片機內部的主時鐘，給各個模塊提供工作時鐘的基礎，CPU時鐘是指經過CPU的PLL后將系統時鐘改變為CPU工作的時鐘。在一般的低速單片機系統中，系統時鐘和CPU時鐘基本相等，在高速單片機系統中，CPU時鐘比系統時鐘高得多。而實時時鐘只有在需要日期時間的系統中才有，并且是最低的，有的系統也將它作為低功耗時CPU時鐘。

實鐘（RTC）由晶體控制精度，向主系統提供BCD碼表示間期器件。主系統與RTC間通信通并行口通串行口。并行器件速度快需較底板空間較昂貴。串行器件體積較且價格相便宜主頻CPU鐘頻率。簡單說CPU工作頻率般說鐘周期完指令數固定所主頻越高，CPU速度越快由于各種CPU內部結構盡相同所并能完全用主頻概括CPU性能，至于外頻系統總線工作頻率；倍頻則指CPU外頻與主頻相差倍數用公式表示：主頻=外頻×倍頻系統鐘現電腦顯示間通更新調整通BIOSS設置。

一臺能夠工作的計算機要有這樣幾個部份構成：CPU（進行運算、控制）、RAM（數據存儲）、ROM（程序存儲）、輸入/輸出設備（例如：串行口、并行輸出口等）。在個人計算機上這些部份被分成若干塊芯片，安裝一個稱之為主板的印刷線路板上。

rtc實時時鐘如DS1302是一個單獨的時鐘芯片，和單片機連接后，可以設置時間和鬧鈴時間，并讀取時間進行顯示，普通單片機要做時鐘需要占用其較多資源，并且斷電后沒法保持。

一些高檔單片機如STM32F103（無日歷功能，STM32F407有日歷功能）內部也有實時時鐘，可以和單片機分開供電，并且有單獨的振蕩電路，斷電后仍能運行，就無需再外接時鐘芯片了。

單片機中時鐘的理解

時鐘是STM32單片機的脈搏，是單片機的驅動源，使用任何一個外設都必須打開相應的時鐘。這樣的好處是，如果不使用一個外設的時候，就把它的時鐘關掉，從而可以降低系統的功耗，達到節能，實現低功耗的效果。每個時鐘，系統都會處理一步數據，這樣才能讓工作不出現紊亂。

單片機內外部時鐘方式

內部時鐘方式：

利用單片機內部的振蕩器，然后在引腳XTAL1（18腳）和XTAL2（19腳）兩端接晶振，就構成了穩定的自激振蕩器，其發出的脈沖直接送入內部時鐘電路，外接晶振時，晶振兩端的電容一般選擇為30PF左右；這兩個電容對頻率有微調的作用，晶振的頻率范圍可在1.2MHz-12MHz之間選擇。為了減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩定、可靠地工作，振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片機芯片靠近。

外部時鐘方式：

此方式是利用外部振蕩脈沖接入XTAL1或XTAL2。HMOS和CHMOS單片機外時鐘信號接入方式不同，HMOS型單片機（例如8051）外時鐘信號由XTAL2端腳注入后直接送至內部時鐘電路，輸入端XTAL1應接地。由于XTAL2端的邏輯電平不是TTL的，故建議外接一個上接電阻。對于CHMOS型的單片機（例如80C51），因內部時鐘發生器的信號取自反相器的輸入端，故采用外部時鐘源時，接線方式為外時鐘信號接到XTAL1而XTAL2懸空。如下圖

外接時鐘信號通過一個二分頻的觸發器而成為內部時鐘信號，要求高、低電平的持續時間都大于20ns，一般為頻率低于12MHz的方波。片內時鐘發生器就是上述的二分頻觸發器，它向芯片提供了一個2節拍的時鐘信號。

實時時鐘硬件結構

晶振

晶振一般叫做晶體諧振器，是一種機電器件，晶振是石英振蕩器的簡稱，英文名為Crystal是用電損耗很小的石英晶體經精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。

晶振的作用：提供基準頻率。

RTC的晶振：

任何實時時鐘的核心都是晶振，晶振頻率為32768Hz。它為分頻計數器提供精確的與低功耗的實基信號。它可以用于產生秒、分、時、日等信息。為了確保時鐘長期的準確性，晶振必須正常工作，不能夠收到干擾。RTC的晶振又分為：外部晶振和內置晶振。

RTC的晶振頻率為什么是32768Hz？

①RTC時間是以振蕩頻率來計算的。故它不是一個時間器而是一個計數器。而一般的計數器都是16位的。又因為時間的準確性很重要，故震蕩次數越低，時間的準確性越低。所以必定是個高次數。215=32768。

②32768Hz=215即分頻15次后為1Hz，周期=1s。

③經過工程師的經驗總結32768Hz，時鐘最準確。

④規范和統一。

日歷時鐘結構框圖

實時時鐘作用

實時時鐘的縮寫是RTC（Real_Time Clock）。RTC 是集成電路，通常稱為時鐘芯片。實時時鐘芯片是日常生活中應用最為廣泛的消費類電子產品之一。它為人們提供精確的實時時間，或者為電子系統提供精確的時間基準，目前實時時鐘芯片大多采用精度較高的晶體振蕩器作為時鐘源。有些時鐘芯片為了在主電源掉電時，還可以工作，需要外加電池供電。