Les 4 differents types d'horloges en temps reel et leur fonctionnement

time management software April 12, 2022

Sanchari Chatterjee

Scénariste

Qu'est-ce que l'horloge en temps reel?

L'horloge temps reel ou RTC est une horloge qui affiche l'heure par rapport a une date et une heure particulieres. C'est une fonctionnalite tres importante de votre mobile ou tablette, car elle vous permet de definir l'heure et la date correctes pour n'importe quel rendez-vous ou tache. Le RTC se compose generalement d'une puce d'horloge alimentee par batterie ou d'une horloge atomique. Le RTC est generalement integre au mobile ou a la tablette, mais peut etre ajoute en tant qu'accessoire. Alors, quand avez-vous besoin d'une horloge en temps reel?

Qu'est-ce qu'une horloge en temps reel?

Il existe de nombreuses utilisations pour un RTC ou une horloge en temps reel, mais la plus importante est de fournir une heure et une date precises. Le RTC est un circuit integre (CI) qui peut etre encapsule de differentes manieres. Alimente par une batterie au lithium integree. Par consequent, meme si l'alimentation du systeme est coupee, l'horloge RTC continue de fonctionner. Les

horloges numeriques, les systemes de presence et les appareils photo numeriques sont autant d'exemples de systemes qui dependent fortement de cette technologie. L'horloge RTC est un bon choix pour les applications qui necessitent un horodatage. Une telle application a toujours ete mieux concue en utilisant l'horloge RTC, meme si la configuration initiale peut etre difficile.
Pour tout processus en temps reel qui traite du temps, il existe generalement deux methodes pour gerer le probleme. Les minuteries du controleur peuvent etre programmees pour generer l'heure en interne, ou un RTC peut etre utilise. La plupart des horloges systeme utilisent des signaux d'horloge pour surveiller et controler le temps, mais les circuits integres RTC utilisent un oscillateur a quartz a la place. Les circuits integres RTC sont egalement charges de s'assurer que tous les processus du systeme sont correctement synchronises, en plus d'etre responsables de l'horloge du systeme. Bien que certains puissent pretendre que c'est le travail de l'horloge systeme, le RTC depend en fait de l'horloge systeme, ce qui fait de la synchronisation le RTC indirectement responsable.

La duree de vie de la batterie d'un RTC doit etre d'au moins trois a cinq ans.

Avantages d'une horloge en temps reel

benefits of a real time clock 1649661157 4258

Les 5 principaux avantages d'une horloge temps reel sont les suivants-

Creation logicielle intuitive

Une fonction d'horloge avec un microcontroleur oblige les concepteurs a ecrire un logiciel qui gere le calendrier et l'heure complexes, tels que les mois longs et courts, l'annee bissextile, l'echelle de base 24, le sexagesimal, etc.

En revanche, les RTCS d'horloge sont specialement concus pour la gestion du temps et comprennent des circuits qui peuvent conserver l'heure et le calendrier jusqu'a 100 ans et qui sont faciles a coder. Oscillateur

monopuce Un oscillateur

a quartz externe est tout ce qui est necessaire pour construire un circuit oscillateur puisque tous les autres composants sont deja inclus dans les RTC.
Les circuits oscillateurs sont simples a concevoir en raison du nombre limite de composants exterieurs requis.

Le courant d'alimentation est inferieur a celui d'un microcontroleur.

Un circuit de secours RTC peut reduire le cout et la taille d'un circuit de secours, et il est concu pour fonctionner a des tensions et des courants inferieurs a ceux d'un circuit de chronometrage construit avec un microcontroleur.

Cela soulage le systeme principal des taches urgentes.
Il consomme tres peu d'energie et maintient une frequence plus stable.

Le monde a changé. Le temps que nous conservons est différent de ce qu'il était auparavant.

Zipschedules suggère qu'avec une horloge en temps réel, vous pouvez suivre le rythme du monde en constante évolution. Vous n'avez plus à vous soucier de la date, de l'heure ou de l'année car votre horloge le fera pour vous !

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Comment fonctionnent les horloges en temps reel?

Les horloges en temps reel sont des minuteries qui fonctionnent sur une base d'une seconde. En outre, un RTC est frequemment utilise dans les systemes d'exploitation logiciels/materiels pour suivre l'heure et la date du calendrier. De nombreuses caracteristiques d'un CCF sont hautement specialisees et sont necessaires pour maintenir une precision et une fiabilite elevees. Les
RTC incluent souvent leur propre oscillateur interne qui est livre avec un cristal externe. Toutes les sources d'horloge fonctionnent a une frequence de 32 768 Hz. Avec une source d'horloge externe, un dispositif tres precis et stable tel qu'un oscillateur a quartz compense en temperature (TCXO) peut etre utilise.

Un multiplexeur selectionne une source d'horloge et l'envoie a un prescaleur, qui la divise par une variable de 32 768 (215) pour generer une horloge d'une seconde.

Un RTCS d'horloge en temps reel contient un compteur de secondes qui est generalement de 32 bits ou plus. Certains CCF incluent des compteurs dedies pour suivre l'heure de la journee et gerer les dates du calendrier.

Une simple horloge RTCS sans indication d'heure et de date accomplit cette tache grace a l'utilisation du logiciel. Une option frequemment utilisee consiste a generer une onde carree de 1 Hz a partir d'une broche de sortie. Un RTC peut generer une interruption du processeur en reponse a un certain nombre d'evenements differents.

Souvent, un RTC possede une broche d'alimentation dediee qui lui permet de fonctionner lorsque le reste du microcontroleur est eteint. En regle generale, cette broche d'alimentation est connectee a une batterie de secours ou a un peripherique externe qui fournit de l'alimentation.

Types d'horloges en temps reel

types of real time clocks 1649661157 3217

En general, il existe trois types d'horloges temporelles RTCS-
1. Horloge en temps reel avec radio-
Les ordinateurs actuels utilisent la radio numerique pour recevoir des informations sur l'horloge. Deux methodes sont utilisees- Par exemple, LTE fournit l'heure locale actuelle. Utilisez le protocole de temps reseau si une radio en ligne est disponible. Les serveurs de temps locaux utilisent de temps en temps des transmissions radio GPS [19] ou UHF d'un organisme national de normalisation.

2. Horloges en temps reel dans les logiciels-
Les programmeurs de systemes embarques qui doivent creer des RTC dans des systemes depourvus d'un tel systeme connaissent bien ce systeme. La plupart des ordinateurs sont equipes de minuteries materielles qui utilisent des signaux de synchronisation a quartz ou a resonateur en ceramique. Celles-ci ont une chronologie absolue tres repetable (souvent inferieure a 1 ppm). Le logiciel peut les convertir en RTC precis. Il peut produire une interruption periodique, par exemple 50 Hz, pour imiter un RTC. Mais il utilise les mathematiques pour affiner la chaine de synchronisation- temps+cadence

Lorsque le temps depasse une constante, generalement une puissance de deux, le logiciel de la chaine de synchronisation de l'horloge est declenche pour compter des fractions de secondes, etc. La resolution du debit peut depasser une partie par milliards avec des variables de temps et de taux sur 32 bits. Comme elle saute des fractions de seconde ou s'incremente deux fois, l'horloge est toujours precise. Presque toutes les applications RTC du monde reel ignorent la gigue minuscule.

La complexite de ce systeme est de determiner le debit instantane corrige. Le systeme le plus simple consiste a diviser le temps de reference par le temps d'horloge RTCS pour trouver le taux. Etant donne que le temps Internet est souvent precis a 20 millisecondes pres, 8 000 secondes (2,2 heures) ou plus entre les parametres peuvent generalement reduire l'erreur a moins de 5 parties par million. Le principal defi consiste a convertir les dates et les heures en secondes, mais les methodes sont bien connues.

Lorsqu'un appareil est eteint, le CCF fonctionne generalement a deux vitesses, l'une lorsque l'appareil est allume et l'autre lorsqu'il est eteint. Parce que la temperature et la tension de chaque etat sont constantes. Le logiciel calcule donc deux taux. Deux equations lineaires sont resolues pour calculer differents taux, une pour marche et une pour arret.

Une autre methode mesure la temperature de l'oscillateur a l'aide d'un thermometre electronique et utilise un polynome pour calculer la vitesse une fois par minute. Il est largement utilise par les petites entreprises car il etalonne la frequence a differentes temperatures, puis utilise la regression lineaire pour trouver l'equation de temperature. La plupart des cristaux de quartz d'un systeme sont coupes SC, et leurs taux de temperature sont des polynomes du 3e degre. Cette approche peut etre utilisee dans les circuits RTC commerciaux, mais les methodes de fabrication proprement dites sont exclusives.

3. Horloge en temps reel dans le passe- Les systemes IBM plus petits/360s, PDP-83 et Novas utilisaient des horloges a faible cout.
En Europe, en Amerique du Nord et dans d'autres reseaux, le secteur CA est regle pour repondre aux normes de precision de frequence a long terme. Les horloges alimentees par le secteur secteur gardent une heure parfaite dans ces grilles et aident a generer des informations correctes sur l'heure lors du stockage et de la regulation du logiciel de gestion du temps dans les bureaux. Ces horloges ne sont pas adaptees aux ordinateurs portables ou aux grilles en Asie du Sud.

Les alimentations de ces ordinateurs produisent une onde sinusoidale a l'aide d'un transformateur ou d'un diviseur de resistance. Un detecteur a reponse en frequence nulle conditionne ce signal. Le resultat est une onde carree avec des aretes rapides simples. Ce signal logique s'interrompt. Dans la plupart des cas, le logiciel de gestion des interruptions compte les cycles. Il peut ainsi fournir une horloge et un calendrier. L'interruption met a jour un nombre de microsecondes de 64 bits utilise par le logiciel systeme standard. L'interruption pour chaque passage a zero reduit de moitie l'erreur de gigue.

L'horloge etait egalement utilisee dans les chaines de distribution logicielles, telles que la minuterie utilisee pour changer de tache dans un systeme d'exploitation. Les minuteries de comptage des ordinateurs modernes fournissent des fonctions similaires avec moins de precision et peuvent etre derivees de ce type d'horloge.

Il doit etre regle a chaque demarrage de l'ordinateur. A l'origine, les operateurs informatiques l'ont fait. Ce type d'horloge a ete regle automatiquement lorsque l'Internet est devenu courant.

Horloge temps reel discrete (DCT)

Cette methode montre essentiellement comment utiliser un microcontroleur AVR dote du module de temps d'horloge pour creer une horloge RTC en temps reel. Un cristal de montre 32,768 kHz est un composant discret necessaire a la mise en oeuvre. La plupart du temps, le microcontroleur est en mode economie d'energie. Cela signifie que l'application ne consomme pas beaucoup d'energie. Une minuterie ne fonctionne que lorsque le controleur AVR est en mode d'economie d'energie. La minuterie est enregistree par le cristal a l'exterieur. Un depassement de la minuterie signifie que l'heure, la date et le mois sont tous additionnes. Cette implementation RTC est ecrite pour l'ATmega128, mais elle peut etre facilement modifiee pour fonctionner avec d'autres AVR dotes du module RTC, comme l'AVR32. C'est l'appareil de suivi du temps le plus utilise qui verifie l'horloge en temps reel.

Les avantages de creer un RTC dans un logiciel au lieu d'utiliser un RTC materiel externe sont evidents-

cout reduit
Moins de pieces externes
Faible consommation
Plus de flexibilite

Le suivi du temps peut être difficile, surtout lorsque vous devez le faire pour plus d'une chose.

Les Zipschedules suggèrent que l'horloge en temps réel peut être alimentée par une alimentation externe ou par un panneau solaire.

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Horloge en temps reel avec calendrier (RTCC)

real time clock with calendar rtcc 1649661157 5982

Une horloge/calendrier en temps reel (RTCC) permet aux systemes embarques de fonctionner au bon moment, meme lorsque l'alimentation principale est coupee. C'est un gros avantage par rapport aux RTCC integres aux microcontroleurs (MCU), car cela permet d'economiser de l'energie en ne perturbant pas le microcontroleur encore et encore. Il existe des horloges simples et peu couteuses pour I2C et Serial Peripheral Interface (SPI), ainsi que des horloges a haute integration avec plus de memoire disponible pour l'utilisateur (SEEPROM et SRAM) et une gamme de fonctionnalites utiles lors de l'utilisation d'un seul appareil d'horloge alimente par batterie. Ces solutions rentables offrent de meilleures fonctionnalites et performances par rapport aux autres appareils du marche, repondant a toutes vos exigences.

Voici quelques exemples d'utilisation des CCF-

1. Utilisez un RTCC avec une adresse MAC pour permettre aux appareils des applications energetiques intelligentes de communiquer entre eux via des reseaux filaires et sans fil.
2. Utilisez l'amincissement numerique dans le RTCC pour effectuer une compensation logicielle de la temperature afin que les applications de mesure des services publics puissent suivre le temps avec plus de precision.
3. Utilisez l'adresse MAC EUI-48 ou EUI-64 du RTCC pour attribuer a n'importe quelle application Ethernet son propre identifiant unique.
4. Dans n'importe quel systeme embarque, vous pouvez afficher l'heure et la date sur l'ecran LCD.

Horloge en temps reel avec adaptation du jour de la semaine (RTWC)

Un circuit RTC assure le suivi du temps, meme en cas de panne d'alimentation principale.
De nombreuses applications utilisent des horloges en temps reel, notamment industrielles et grand public telles que les appareils photo numeriques, le GPS mobile, la television et les soins de sante a domicile. La plupart des applications electroniques utilisent un oscillateur a quartz a controle optimal a quartz de 32,768 kHz.
Etant donne que l'horloge en temps reel compte les secondes, elle necessite un signal d'horloge de 1 Hz provenant de l'oscillateur a quartz 32,768 kHz. L'heure et la date sont memorisees dans un ensemble de registres auxquels on accede via une interface de communication telle que I2C. Le cristal peut etre separe ou integre au RTC. Pour des applications plus precises, une frequence de resonance MEMS (systeme microelectromecanique) est utilisee. Il est tres efficace lors de la verification quotidienne de l'heure ou de la definition et du reglage des alarmes pour les jours de la semaine, etc.

Horloge en temps reel avec adaptation de l'heure d'ete (RTCDW)

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Michelle Jaco Oct 12, 2020

Questions fréquemment posées

Quel est l'objectif du RTC?

La communication en temps reel est une fonctionnalite qui permet a deux parties de communiquer en temps reel. Il s'agit d'un element essentiel des logiciels modernes car il permet aux utilisateurs d'interagir avec un service sans avoir a attendre le chargement du service. Le RTC n'est pas limite a deux peripheriques d'interface utilisateur (UI). Il peut etre utilise entre deux appareils, tels que l'API Web, les applications mobiles et les logiciels de bureau pour les appels video. Le RTC peut etre utilise a de nombreuses fins, telles que les appels video, les discussions de groupe, les jeux, etc. La communication en temps reel est une fonctionnalite qui permet a deux parties de communiquer en temps reel. Il s'agit d'un element essentiel des logiciels modernes car il permet aux utilisateurs d'interagir avec un service sans avoir a attendre le chargement du service. Le RTC n'est pas limite a deux peripheriques d'interface utilisateur (UI). Il peut etre utilise entre deux appareils, tels que l'API Web, les applications mobiles et les logiciels de bureau pour les appels video. Le RTC peut etre utilise a de nombreuses fins, telles que les appels video, les discussions de groupe, les jeux, etc. La communication en temps reel est une fonctionnalite qui permet a deux parties de communiquer en temps reel. Il s'agit d'un element essentiel des logiciels modernes car il permet aux utilisateurs d'interagir avec un service sans avoir a attendre le chargement du service. Le RTC n'est pas limite a deux peripheriques d'interface utilisateur (UI). Il peut etre utilise entre deux appareils, tels que l'API Web, les applications mobiles et les logiciels de bureau pour les appels video. Le RTC peut etre utilise a de nombreuses fins, telles que les appels video, les discussions de groupe, les jeux, etc. La communication en temps reel est une fonctionnalite qui permet a deux parties de communiquer en temps reel. Il s'agit d'un element essentiel des logiciels modernes car il permet aux utilisateurs d'interagir avec un service sans avoir a attendre le chargement du service. Le RTC n'est pas limite a deux peripheriques d'interface utilisateur (UI). Il peut etre utilise entre deux appareils, tels que l'API Web, les applications mobiles et les logiciels de bureau pour les appels video. Le RTC peut etre utilise a de nombreuses fins, telles que les appels video, les discussions de groupe, les jeux, etc. La communication en temps reel est une fonctionnalite qui permet a deux parties de communiquer en temps reel. Il s'agit d'un element essentiel des logiciels modernes car il permet aux utilisateurs d'interagir avec un service sans avoir a attendre le chargement du service. Le RTC n'est pas limite a deux peripheriques d'interface utilisateur (UI). Il peut etre utilise entre deux appareils, tels que l'API Web, les applications mobiles et les logiciels de bureau pour les appels video. Le RTC peut etre utilise a de nombreuses fins, telles que les appels video, les discussions de groupe, les jeux, etc. La communication en temps reel est une fonctionnalite qui permet a deux parties de communiquer en temps reel. Il s'agit d'un element essentiel des logiciels modernes car il permet aux utilisateurs d'interagir avec un service sans avoir a attendre le chargement du service. Le RTC n'est pas limite a deux peripheriques d'interface utilisateur (UI). Il peut etre utilise entre deux appareils, tels que l'API Web, les applications mobiles et les logiciels de bureau pour les appels video. Le RTC peut etre utilise a de nombreuses fins, telles que les appels video, les discussions de groupe, les jeux, etc. La communication en temps reel est une fonctionnalite qui permet a deux parties de communiquer en temps reel. Il s'agit d'un element essentiel des logiciels modernes car il permet aux utilisateurs d'interagir avec un service sans avoir a attendre le chargement du service. Le RTC n'est pas limite a deux peripheriques d'interface utilisateur (UI). Il peut etre utilise entre deux appareils, tels que l'API Web, les applications mobiles et les logiciels de bureau pour les appels video. Le RTC peut etre utilise a de nombreuses fins, telles que les appels video, les discussions de groupe, les jeux, etc. La communication en temps reel est une fonctionnalite qui permet a deux parties de communiquer en temps reel. Il s'agit d'un element essentiel des logiciels modernes car il permet aux utilisateurs d'interagir avec un service sans avoir a attendre le chargement du service. Le RTC n'est pas limite a deux peripheriques d'interface utilisateur (UI). Il peut etre utilise entre deux appareils, tels que l'API Web, les applications mobiles et les logiciels de bureau pour les appels video. Le RTC peut etre utilise a de nombreuses fins, telles que les appels video, les discussions de groupe, les jeux, etc.

Quelle est l'heure actuelle de l'horloge atomique?

La reference temporelle la plus precise est l'horloge du National Institute of Standards and Technology (NIST), appelee horloge atomique au cesium. Il s'agit de la norme americaine en matiere de temps et de frequence. Un milliardieme de seconde, soit 1/1000 de seconde, est appele Hertz. L'unite de frequence du SI est le hertz (Hz). Le principal avantage d'une horloge atomique est son tres haut degre de precision. Il peut mesurer les tics d'une horloge avec un rythme de 2 ^ -9, ou 10 a la 18e puissance, apres la mesure d'origine. C'est ce qu'on appelle la precision. Un pendule standard oscille quelque part dans une plage de 10 a 20 hertz. L'horloge atomique oscille exactement dans la meme plage a chaque fois et mesure le taux de tick avec une precision de 2 ^ -9. L'heure affichee par une horloge atomique est exactement la meme heure affichee par l'horloge atomique au cesium du NIST. Il est base sur le temps universel coordonne avec la rotation de la Terre. Les fuseaux horaires sont bases sur la rotation de la Terre afin que les villes du meme fuseau horaire partagent la meme heure locale au meme moment chaque jour. L'horloge atomique est la norme mondiale en matiere de temps et constitue la base de toutes les autres normes temporelles. Si vous possedez un smartphone haut de gamme, vous pourrez peut-etre utiliser son horloge atomique integree pour verifier l'heure actuelle dans une autre ville. Si vous etes dans une ville qui estLa reference temporelle la plus precise est l'horloge du National Institute of Standards and Technology (NIST), appelee horloge atomique au cesium. Il s'agit de la norme americaine en matiere de temps et de frequence. Un milliardieme de seconde, soit 1/1000 de seconde, est appele Hertz. L'unite de frequence du SI est le hertz (Hz). Le principal avantage d'une horloge atomique est son tres haut degre de precision. 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Qu'est-ce qu'un chronometre en temps reel?

Les minuteries en temps reel, egalement appelees temporisateurs de retard, sont des minuteries qui enregistrent le temps au fur et a mesure qu'il passe. Cela peut etre utile pour conserver une trace d'un projet ou d'une tache. Les minuteries en temps reel peuvent etre mises en oeuvre de differentes manieres. Il peut s'agir de minuteries materielles, de minuteries logicielles ou de minuteries Web. Les minuteries en temps reel, egalement appelees temporisateurs de retard, sont des minuteries qui enregistrent le temps au fur et a mesure qu'il passe. Cela peut etre utile pour conserver une trace d'un projet ou d'une tache. Les minuteries en temps reel peuvent etre mises en oeuvre de differentes manieres. Il peut s'agir de minuteries materielles, de minuteries logicielles ou de minuteries Web. Les minuteries en temps reel, egalement appelees temporisateurs de retard, sont des minuteries qui enregistrent le temps au fur et a mesure qu'il passe. Cela peut etre utile pour conserver une trace d'un projet ou d'une tache. Les minuteries en temps reel peuvent etre mises en oeuvre de differentes manieres. Il peut s'agir de minuteries materielles, de minuteries logicielles ou de minuteries Web. Les minuteries en temps reel, egalement appelees temporisateurs de retard, sont des minuteries qui enregistrent le temps au fur et a mesure qu'il passe. Cela peut etre utile pour conserver une trace d'un projet ou d'une tache. Les minuteries en temps reel peuvent etre mises en oeuvre de differentes manieres. Il peut s'agir de minuteries materielles, de minuteries logicielles ou de minuteries Web. Les minuteries en temps reel, egalement appelees temporisateurs de retard, sont des minuteries qui enregistrent le temps au fur et a mesure qu'il passe. Cela peut etre utile pour conserver une trace d'un projet ou d'une tache. Les minuteries en temps reel peuvent etre mises en oeuvre de differentes manieres. Il peut s'agir de minuteries materielles, de minuteries logicielles ou de minuteries Web. Les minuteries en temps reel, egalement appelees temporisateurs de retard, sont des minuteries qui enregistrent le temps au fur et a mesure qu'il passe. Cela peut etre utile pour conserver une trace d'un projet ou d'une tache. Les minuteries en temps reel peuvent etre mises en oeuvre de differentes manieres. Il peut s'agir de minuteries materielles, de minuteries logicielles ou de minuteries Web. Les minuteries en temps reel, egalement appelees temporisateurs de retard, sont des minuteries qui enregistrent le temps au fur et a mesure qu'il passe. Cela peut etre utile pour conserver une trace d'un projet ou d'une tache. Les minuteries en temps reel peuvent etre mises en oeuvre de differentes manieres. Il peut s'agir de minuteries materielles, de minuteries logicielles ou de minuteries Web. Les minuteries en temps reel, egalement appelees temporisateurs de retard, sont des minuteries qui enregistrent le temps au fur et a mesure qu'il passe. Cela peut etre utile pour conserver une trace d'un projet ou d'une tache. Les minuteries en temps reel peuvent etre mises en oeuvre de differentes manieres. Il peut s'agir de minuteries materielles, de minuteries logicielles ou de minuteries Web.