一文看懂rtc实时时钟和单片机时钟的区别

rtc实时时钟和单片机时钟的区别

实时时钟是指给日期及时间计数器累加的时钟，通常是32768Hz，系统时钟是指单片机内部的主时钟，给各个模块提供工作时钟的基础，CPU时钟是指经过CPU的PLL后将系统时钟改变为CPU工作的时钟。在一般的低速单片机系统中，系统时钟和CPU时钟基本相等，在高速单片机系统中，CPU时钟比系统时钟高得多。而实时时钟只有在需要日期时间的系统中才有，并且是最低的，有的系统也将它作为低功耗时CPU时钟。

实钟（RTC）由晶体控制精度，向主系统提供BCD码表示间期器件。主系统与RTC间通信通并行口通串行口。并行器件速度快需较底板空间较昂贵。串行器件体积较且价格相便宜主频CPU钟频率。简单说CPU工作频率般说钟周期完指令数固定所主频越高，CPU速度越快由于各种CPU内部结构尽相同所并能完全用主频概括CPU性能，至于外频系统总线工作频率；倍频则指CPU外频与主频相差倍数用公式表示：主频=外频×倍频系统钟现电脑显示间通更新调整通BIOSS设置。

一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成：CPU（进行运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备（例如：串行口、并行输出口等）。在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷线路板上。

rtc实时时钟如DS1302是一个单独的时钟芯片，和单片机连接后，可以设置时间和闹铃时间，并读取时间进行显示，普通单片机要做时钟需要占用其较多资源，并且断电后没法保持。

一些高档单片机如STM32F103（无日历功能，STM32F407有日历功能）内部也有实时时钟，可以和单片机分开供电，并且有单独的振荡电路，断电后仍能运行，就无需再外接时钟芯片了。

单片机中时钟的理解

时钟是STM32单片机的脉搏，是单片机的驱动源，使用任何一个外设都必须打开相应的时钟。这样的好处是，如果不使用一个外设的时候，就把它的时钟关掉，从而可以降低系统的功耗，达到节能，实现低功耗的效果。每个时钟，系统都会处理一步数据，这样才能让工作不出现紊乱。

单片机内外部时钟方式

内部时钟方式：

利用单片机内部的振荡器，然后在引脚XTAL1（18脚）和XTAL2（19脚）两端接晶振，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟电路，外接晶振时，晶振两端的电容一般选择为30PF左右；这两个电容对频率有微调的作用，晶振的频率范围可在1.2MHz-12MHz之间选择。为了减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定、可靠地工作，振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近。

外部时钟方式：

此方式是利用外部振荡脉冲接入XTAL1或XTAL2。HMOS和CHMOS单片机外时钟信号接入方式不同，HMOS型单片机（例如8051）外时钟信号由XTAL2端脚注入后直接送至内部时钟电路，输入端XTAL1应接地。由于XTAL2端的逻辑电平不是TTL的，故建议外接一个上接电阻。对于CHMOS型的单片机（例如80C51），因内部时钟发生器的信号取自反相器的输入端，故采用外部时钟源时，接线方式为外时钟信号接到XTAL1而XTAL2悬空。如下图

外接时钟信号通过一个二分频的触发器而成为内部时钟信号，要求高、低电平的持续时间都大于20ns，一般为频率低于12MHz的方波。片内时钟发生器就是上述的二分频触发器，它向芯片提供了一个2节拍的时钟信号。

实时时钟硬件结构

晶振

晶振一般叫做晶体谐振器，是一种机电器件，晶振是石英振荡器的简称，英文名为Crystal是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。

晶振的作用：提供基准频率。

RTC的晶振：

任何实时时钟的核心都是晶振，晶振频率为32768Hz。它为分频计数器提供精确的与低功耗的实基信号。它可以用于产生秒、分、时、日等信息。为了确保时钟长期的准确性，晶振必须正常工作，不能够收到干扰。RTC的晶振又分为：外部晶振和内置晶振。

RTC的晶振频率为什么是32768Hz？

①RTC时间是以振荡频率来计算的。故它不是一个时间器而是一个计数器。而一般的计数器都是16位的。又因为时间的准确性很重要，故震荡次数越低，时间的准确性越低。所以必定是个高次数。215=32768。

②32768Hz=215即分频15次后为1Hz，周期=1s。

③经过工程师的经验总结32768Hz，时钟最准确。

④规范和统一。

日历时钟结构框图

实时时钟作用

实时时钟的缩写是RTC（Real_Time Clock）。RTC 是集成电路，通常称为时钟芯片。实时时钟芯片是日常生活中应用最为广泛的消费类电子产品之一。它为人们提供精确的实时时间，或者为电子系统提供精确的时间基准，目前实时时钟芯片大多采用精度较高的晶体振荡器作为时钟源。有些时钟芯片为了在主电源掉电时，还可以工作，需要外加电池供电。