Tôi đã thấy hàng chục chip đồng hồ thời gian thực khác nhau trên thị trường, cũng như một số bộ xử lý với mô-đun đồng hồ thời gian thực được tích hợp riêng.

Gần như tất cả chúng không chỉ lưu trữ thời gian như năm-tháng-ngày-phút-giây, mà ngay cả các trường riêng lẻ cũng được lưu trữ trong BCD thay vì định dạng nhị phân.

Có một số lý do cơ bản cho việc này?

Có ứng dụng vi xử lý nào làm bất cứ điều gì phức tạp hơn chỉ đơn giản là hiển thị đồng hồ trong đó định dạng BCD hữu ích hơn nhị phân, hoặc ở đó định dạng năm-tháng-giờ-phút-giây sẽ hữu ích hơn so với số lượng 47-bit thẳng của trạng thái dao động thay đổi?

Từ những gì tôi có thể nói, có vẻ như các nhà sản xuất RTCC đã bổ sung thêm rất nhiều mạch điện để làm cho chip của họ ít hữu dụng hơn; lý do duy nhất tôi có thể hình dung cho các mô-đun RTCC trong bộ xử lý hoạt động theo cách đó là các nhà cung cấp bộ xử lý sử dụng một số triển khai BCD có sẵn thay vì tự sản xuất.

Có phải tất cả các RTC sử dụng mã hóa BCD?

Các RTC từ Philips / NXP (cả độc lập và được tích hợp vào chip ARM7 hoặc Cortex-M3) không sử dụng mã hóa BCD.

Có gì sai với BCD RTC?

Khi so sánh với bộ đếm phẳng, các thao tác duy nhất khó khăn hơn với đồng hồ BCD phân chia là các phép tính chênh lệch thời gian (thêm giây hoặc tính thời gian đã trôi qua). So sánh thời gian như: "là thời gian hiện tại lớn hơn thời gian báo thức do người dùng đặt" cũng dễ dàng như vậy.

Điều gì tốt đẹp về các RTC BCD (và nói chung là chia nhỏ)?

Chia các lĩnh vực là thực sự tốt đẹp khi bạn quan tâm đến ngày dương lịch. Lịch của con người có những điều thú vị như tháng có độ dài khác nhau và trên đỉnh của năm nhuận đó. Cố gắng làm điều đó trong một bộ đếm duy nhất (bạn có thể nhận được điểm thưởng khi sử dụng gần như không có sức mạnh). Oh và thử hỗ trợ các ngày trong tuần (khá hữu ích trong tất cả các loại thiết bị dành cho con người: từ đồng hồ báo thức đến bộ điều khiển máy sưởi) với điều này.

Cách tiếp cận BCD có một tính năng bổ sung: bạn nhận được các ngắt "mỗi giây" hoặc "cứ sau mười giây" miễn phí, mà không phải thực hiện bất kỳ phép tính nào về thời gian hoặc ngày.

Đối với tính toán năm nhuận kỷ lục là một chút trong các RTC NXP vì nó chỉ quan tâm đến quy tắc chia hết cho 4 và không kiểm tra phép chia cho 100 và 400. Nếu nó giữ bộ đếm năm trong BCD thì điều này có thể là tầm thường và rất có thể làm đúng

Tóm lược

1. Nếu bạn muốn một chiếc đồng hồ đơn điệu thì hãy sử dụng một chiếc. Bạn có thể mua PIC hoặc AVR với "bộ đếm RTC" (chỉ là bộ đếm không đồng bộ với bộ dao động 32kHz tự trị). Chỉ cần nhớ rằng chỉ đơn giản là hiển thị ngày sẽ khó khăn. :)

2. Khi bạn cần hiển thị thời gian và ngày và đặt báo thức dựa trên đầu vào của người dùng về thời gian và ngày, sau đó sử dụng RTC. Và hãy nhớ rằng khi người dùng thay đổi thời gian và ngày hiện tại thì các ngắt dựa trên RTC của bạn có thể không chính xác.

Khi sử dụng đồng hồ cuối cùng, bạn có nhiều khả năng quan tâm đến phút và hàng chục giây (đối với việc hiển thị chúng) hơn là chỉ tổng số giây, phút, v.v. Trong trường hợp bạn không quan tâm đến các chữ số riêng biệt, có thể bạn không quan tâm đến các giá trị phút hoặc giây riêng biệt và bạn cũng có thể sử dụng bộ đếm nhị phân dài như bạn đề xuất.
Chuyển đổi từ BCD sang nhị phân trong phần mềm dễ dàng hơn so với cách khác. Và vì các bộ đếm BCD không yêu cầu nhiều bất động sản hơn các bộ đếm nhị phân, nên chọn BCD.

Tôi nghi ngờ một số lý do:

Lịch sử - họ đã làm theo cách này một thời gian rồi. Nếu bạn muốn phần mới của bạn thay thế một số phần khác, thì nó phải hoạt động ít nhiều giống nhau. Vì vậy, bạn giữ với BCD.

Ứng dụng - nếu ai đó đang sử dụng RTC từ một micro nhỏ (thứ gì đó trong phạm vi 8 bit, như PIC cấp thấp), thì việc xử lý một số lượng lớn (chẳng hạn như bộ đếm 47 bit của bạn) là một nỗi đau lớn ở cổ. Thật dễ dàng hơn để xử lý các chữ số BCD, vì bạn không phải làm việc để phá vỡ mọi thứ.

Không khó lắm - Làm các bộ đếm BCD không khó lắm, và thực tế tôi nghĩ rằng nó không có nhiều cổng hơn là làm chúng nhị phân.

Mọi người có thể tưởng tượng một hệ thống trong đó bạn có các bộ đếm giờ, phút, vv riêng biệt thay vì BCD (do đó tránh được vấn đề 'phá vỡ số 47 bit'), nhưng nó không dễ dàng hơn nhiều và bạn sẽ thực hiện một số chuyển đổi khi hiển thị điều nào.

Tôi đồng ý với Michael Kohne rằng có rất nhiều động lực lịch sử.

MCU ban đầu cũng có ít không gian hơn cho mã và dữ liệu (ví dụ, nghĩ 128 BYTES RAM). Vì thông tin thời gian thường được sử dụng cho mục đích giao tiếp với con người, nên việc giữ dữ liệu gần nhất với định dạng được sử dụng để hiển thị / nhập từ con người sẽ có ý nghĩa hơn.

Một số MCU mới hơn có nhiều mã và không gian dữ liệu hơn đôi khi thực hiện các bộ đếm thời gian thực phần cứng - các thiết bị này thường giữ số nhị phân 32kHz.

Trong trường hợp bất cứ ai quan tâm, tôi chỉ nhìn vào sê-ri 32F của ST và có vẻ như trong khi sê-ri 32L mới hơn sử dụng BCD RTC, 32F sử dụng bộ đếm 32 bit thẳng với bộ định trước cấu hình và cung cấp đầu vào pin riêng cho nó (hooray! ). Tôi muốn có một bộ đếm thẳng dài hơn mà không cần cài đặt trước có thể định cấu hình (vì vậy tôi có thể có được độ chính xác 1/256 giây nhưng vẫn giữ được thời gian trong nhiều năm mà không phải lo lắng về việc gói) nhưng nếu tôi đặt cài đặt trước cho 1/64 giây thì bộ hẹn giờ có thể chạy Hai năm không tràn. Không lý tưởng, nhưng không quá tệ. Một chút thiếu thẩm mỹ rằng nếu ai đó bật máy sau khi máy bị tắt quá lâu (2.1+ năm), thời gian / ngày sẽ không bị phát hiện trở lại sau 2,1 năm, nhưng hầu như không phải là vấn đề lớn (bộ đếm có cờ tràn, nhưng trong nhiều trường hợp sẽ không hữu ích lắm Nếu máy đã bật trong hai năm trước khi tắt nguồn và được cấp nguồn vào ba tháng sau đó, bộ hẹn giờ sẽ bị tràn; câu hỏi sẽ là liệu nó có bị tràn hai lần không và tôi không biết bất kỳ lá cờ nào cho điều đó.

Maxim dường như đang làm những gì bạn muốn với DS1372U . Nó cần ít hơn 1μA, chi phí 1,7 USD và có sẵn (!) Trên DigiKey và Mouser. Vấn đề duy nhất là nó dường như không cung cấp báo thức với độ chính xác hơn 1 giây và tốc độ xung nhịp đầu ra thấp nhất là $ \ xấp xỉ $ 4kHz.