Как электронные устройства отслеживают время без питания?

Есть ноутбуки, ПК, микроконтроллеры и множество других вещей, которые можно подключать и отключать без батареи. Но как системные часы по-прежнему отслеживают время без какого-либо источника питания?

-1 за то, что думал, что устройство может работать без источника питания. Вы должны были спросить, что является источником питания.
@QuoraFeans Я не вижу никаких предположений, что устройство может работать без источника питания. Я понимаю, что вопрос заключается в том, чтобы задать вопрос: «Когда я снова включаю его после того, как он был отключен некоторое время, у него есть правильное время. Как он это делает?».

Ответы (5)

В них используется небольшая резервная батарея, о которой можно прочитать в Википедии :

Материнские платы современных персональных компьютеров имеют резервную батарею для работы схемы часов реального времени и сохранения памяти конфигурации, когда система выключена.

В компьютерах это обычно называется «батарейкой BIOS» и обычно представляет собой литиевый элемент, такой как CR2032. На фото ниже он обведен красным:

Резервная батарея биоса

То же самое относится и к портативным устройствам с собственным аккумулятором, например к ноутбуку. Вы можете убедиться в этом, вынув внутреннюю батарею и посмотрев, держит ли она время.

Итак, чтобы ответить на ваш вопрос, они на самом деле не держат время без питания, у них есть батарея для этого.

И когда эта батарея разряжается, могут происходить очень странные вещи. Однажды я получил «сломанный компьютер» от знакомого после того, как они купили новый, потому что они устали пытаться заставить его работать... Новая батарея обошлась мне в 2 доллара, и она отлично работала в течение многих лет. Они никогда не знали, что в компьютере есть батарея.
Это не всегда аккумулятор. В моем цифровом фотоаппарате есть конденсатор, который может поддерживать работу часов в течение недели или двух, что более чем достаточно для замены батареек.
@ JPhi1618 Людям просто неудобно открывать компьютеры. Удивительно, сколько «медленных» или «сломанных» компьютеров можно починить, просто сдув пыль с вентилятора процессора.
Во-вторых, немного о ноутбуках. У меня есть старый, он работает, но батарея CMOS села - он больше не будет держать время. Это ремонт за 2 доллара - если бы я мог найти эту дурацкую батарею . Даже в руководстве по ремонту не сказано, где он прячется.
Кроме того, многие материнские платы просто отказываются пускать вас в настройки BIOS, если батарея разряжена, но в противном случае позволяют нормально запустить компьютер.

Современное оборудование часто использует ультраконденсаторы для питания часов реального времени, когда система выключена:

введите описание изображения здесь

Это типичное решение для большинства мобильных телефонов, которые почти постоянно питаются и нуждаются в резервном питании только тогда, когда пользователь извлекает аккумулятор.

Есть ли что-то подобное на смартфонах iOS и Android?
@ tjt263 почему программная ОС имеет значение ??
@ tjt263 Скорее всего, да. Заметили разницу в размерах между батареей из ответа Дэвида и ультракапом выше? Я бы сказал, что оба довольно типичны. Батареи меньшего размера будут иметь более короткий срок службы, в то время как ультраконденсаторы меньшего размера будут работать так же долго, только время резервного питания будет уменьшено.
Зачем мобильному телефону поддерживать питание часов реального времени? Он может захватывать время сети при включении питания.
@RozzA: я действительно не понимаю, о чем ты говоришь. Я думаю, что вы делаете несколько неверных предположений о моем простом запросе.
@MSalters Так что, если вы путешествуете куда-то без покрытия сети, утром вы получите будильник и не пропустите свой автобус, идите вон из жуткого места.
@DmitryGrigoryev: В любом случае для этого вам понадобится подходящая батарея, ультракап не подойдет. Обычно ультраконденсатор используется только для покрытия кратковременной потери первичной мощности. Но зачем сохранять RTC при временном извлечении аккумулятора телефона? Вы просто захватите время сети, когда батарея будет снова вставлена.
@MSalters, но что, если вы извлечете аккумулятор, находясь вне зоны покрытия?
@DmitryGrigoryev Да, я разобрал несколько айфонов и никогда не замечал никаких дополнительных батарей и т. д. на печатной плате. Будет ли один из этих резервных источников питания достаточно мощным для работы каких-либо дополнительных функций устройства? В частности, с участием вышек сотовой связи? Это может иметь некоторые интересные последствия.
Смартфоны обычно используют только основную батарею и никогда не выключаются полностью. Если вы вытащите аккумулятор (чего, конечно, нельзя сделать на iPhone), находясь вне зоны покрытия, вы потеряете время. Связь с вышкой сотовой связи требует довольно большой мощности и батареи или конденсатора заметных размеров.
@ pjc50 Их можно удалить. Они не впаяны или что-то в этом роде. Но да, я понимаю, что вы имеете в виду.
@PaŭloEbermann: Затем вы теряете RTC, пока снова не получите покрытие. Это разумный компромисс. Посмотрите на картинку; этот ультракап большой (по стандартам мобильных телефонов). Это также немного дорого.
Например, удаление SIM-карты @MSalters. Кроме того, рассмотрите устройства, не подключенные к сети, которые используют аналогичное оборудование, например iPod, iPad и т. д.

В то время как другие ответы определенно верны: электронные устройства не могут отслеживать время без источника питания, есть и другие соображения, которые могут создать иллюзию отслеживания времени:

  • подключенные устройства запрашивают синхронизацию времени, как только они подключаются: компьютер обычно получает ее из Интернета с использованием NTP (протокола сетевого времени), устройства GSM также могут получать ее от своей локальной вышки сотовой связи.
  • существует несколько служб, транслирующих время по радиоволнам: GPS — это всего лишь всемирная система вещания невероятно точного времени. есть AM-радиостанции, единственной целью которых является передача их текущего времени
  • наконец, некоторые небольшие системы (микроконтроллеры и встроенные системы) не нуждаются в точном времени, просто гарантируют, что время всегда течет в одном направлении. Время от времени они сохраняли свою временную метку в постоянной области памяти и перезапускались с последнего известного времени при следующем запуске.

NTP определяется RFC 5905.

Радиочасы с одним передатчиком

Не рекомендуется писать «приведенные выше ответы», потому что порядок может измениться, когда люди проголосуют за них. Ваш ответ в настоящее время является самым новым, но уже не последним на странице.
Как практический пример первого: это именно то, что делает Raspberry Pi.

Без источника питания электронное устройство не может отслеживать время. Батарейки являются источниками энергии, поэтому нельзя думать, что они способны отсчитывать время без питания.

Есть еще одна стратегия, которая не следит за временем. Когда вы «синхронизируете» свое устройство с компьютером, время на устройстве синхронизируется.

Либо от GPS, либо от телефонной сети.
Или любой другой источник времени.
@LightnessRacesinOrbit, как пользователь

Помимо «большой плоской батареи на материнской плате компьютера», есть еще одно устройство, о котором не упоминают другие ответы: RTC (часы реального времени).

Некоторые микроконтроллеры имеют такую ​​функцию, поскольку внутри чипа находится внутренняя батарея, которая может сохранять время в течение десятилетий без внешнего питания.

Можете ли вы включить некоторые подробности о микроконтроллерах с внутренней батареей? У многих есть контакты для отдельного внешнего источника (например, суперкап или аккумулятор), но я никогда не видел ни одного с аккумулятором «внутри чипа».
Как электронные устройства отслеживают время без питания?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v