RTCとは?(初心者向け)基本的に、わかりやすく説明
日々の生活日常で、私たちは幾度となく時を確かめ、時間に従って生活していますよね、
時計・最近ではスマホ等で「時」を得る日常ではないでしょうか。
今回は、電気・電子的に「時」の情報を管理する方法の一つとして解説いたします。
とき
「とき」について事項から、時(Time)に関する言葉について記述しますと、
時・時間
「時」・「時間」は、過去~現在~未来へ、その一定の速さで連続して流れてゆく考えを表します。
時刻
人… 私たちの多くは、現代(社会の近代化)に伴い、「時間」を「時刻」として得て、
日常の行動や労働など、様々に計画し管理して生活しています。
「時間」も「時刻」と同義語としてよく用いられますが、日常では「時間」と表現することが一般的です。
しかし、「何時何分」を表すには「時間」よりも「時刻」として表記されています。
なお、これらは
「時」 = タイマー
「時刻」 = 時計
との手法・手段にも例えられます。
RTCとは
RTC:Real Time Clock(リアルタイムクロック)の略称
年月日・時刻など、その情報をデジタルデータとして生成し出力する専用のIC(電子部品)、
または、その機能を実現するブロック・モジュールやソフトウエアを指します。
RTCは、電気・電子機器及びコンピュータなど、”時刻”を認識する機器に多く利用されています。
特長
通常の時刻処理において、その機器が使用する本体電源とは別に、”独立した電源”(一般的にはボタン電池が主流)を使用しています。
従って、その機器の「電源オフ時」また「停電時」でも、内部的に時刻を処理し続ける事ができます。
機器を初めて利用開始するタイミングで時刻を設定し、その後はほぼ自動でお任せですよね、
多くの機器は、このRTCによるその時の時刻を表示しています。
RTCはその運用特性上、消費電力を極力抑えた形で構成され、従ってボタン電池でも数年利用できることが可能となります。
仕組み
RTC、その基本的な仕組みは、「水晶振動子」を利用した発振回路を基に構成されています。
「水晶振動子」とは、水晶の小さな破片に交流電圧をかけると、非常に正確な周期で振動(発振)し、その電気信号が得られる特性があり、この特性を利用しています。
quartz(クォーツ)時計も、この水晶振動子を用いた時計で、現代では身近にたくさん流通しています。
水晶振動子からの発振信号を基本クロックとしてカウンター回路を用い、日時データを処理しています。通常32,768Hzの電気信号を水晶振動子によって発振、その周波数の”分周”を繰り返して1Hz(1秒)の周波数の信号に変換し処理します。
1秒×60回=1分、1分×60回=1時間、1時間×24回=1日、1日×365回=1年
この繰返しを演算し、時刻を処理をしています。
RTCは時刻とする時間だけではなく、「西暦」「月・日」「時・分・秒」から「曜日」も演算し出力。 最近では、うるう年や大小の月(31/30日の月)を対応とする部品も沢山存在します。
用途
RTCは一般的な家電製品から専用機まで、多種多様な範囲で多く利用されています。
(メイン電源未投入時でもバックアップ電池等を基に、時を刻む縁の下の力持ちです)
ゲーム、遊戯機器、一般家電製品(PC、スマホ、電話、FAX、時計)、産業機器
等、時刻を意識する製品には必需の電子部品です。
まとめ
- RTCとは、Real Time Clock(リアルタイムクロック)の略称、
「時刻」を演算処理する専用の部品や制御モジュール - 主電源と独立し(本体電源がOFF(未供給)の間にも時刻を処理する。
- 極めて少ない消費電力により、ボタン電池(他バックアップ電池等)が利用でき、
長期の運用が可能となっている。 - 水晶振動子を利用し、高精度(月差1分程度の精度)を保っている。
- 用途は多種多様、小型製品から、幅広い範囲で「時刻」を意識する製品に
多岐に利用されています。