RTCs, Los relojes en tiempo real conocen la hora exacta

Los dispositivos electrónicos necesitan funciones de tiempo integradas, se trate de receptores GPS, reproductores multimedia portátiles o glucómetros. Los relojes en tiempo real ofrecen la hora exacta con el mínimo consumo eléctrico.

Desde hace tiempo, los usuarios de ordenadores están acostumbrados a leer la hora exacta en cuanto conectan su ordenador, independientemente de la conexión a Internet o de la tecnología de cargadores de batería. Esto funciona así gracias a que los relojes en tiempo real integrados no necesitan una fuente de alimentación alternativa externa, ya que son relojes de hardware y por eso siguen midiendo el tiempo aunque se apague el aparato.

El reloj de hardware es un chip que es básicamente como un reloj de cuarzo, con un contador y un cristal de reloj como generador de impulsos (32 kHz). El contador aumenta a cada impulso del generador de frecuencia. Para que el reloj no se pare cuando el aparato se desconecte, este último lleva incorporado un acumulador de energía, que en el caso de ordenadores modernos suele ser una pila de litio (de 3 V9) colocada en la placa base.

También existen relojes en tiempo real separados que utilizan la alimentación eléctrica principal del aparato en el que están integrados consumiendo muy poca energía. Estas aplicaciones suelen encontrarse a menudo en dispositivos portátiles y sistemas de seguridad que necesitan un reloj para registrar las horas en determinadas tareas. Así, en el caso de los sistemas de acceso con soluciones de bloque de texto categorizado (token) para edificios o sistemas TI pueden registrar, por ejemplo, quién entra en el lugar o accede a determinadas aplicaciones. Además, también se emplean relojes en tiempo real para la automatización de edificios en los telesensores que regulan la iluminación o la temperatura.

A menudo, muchos de los nódulos de los telesensores pasan la mayoría del tiempo en modo reposo. Su único subsistema activo es el reloj en tiempo real y en cuanto el nódulo del sensor tiene que medir una entrada de sensor, este la activa. Para mantener el equilibrio energético, merece la pena este método, incluso en aplicaciones con GPS en las que el procesador se activa cada segundo para recibir una nueva posición del satélite.

Si se dispone de una alimentación eléctrica útil, los relojes en tiempo real pueden realizar, en parte, tareas similares a la de las soluciones de software. Incluso se puede programar una base temporal precisa también con el reloj de cuarzo principal del microcontrolador. Si de lo que se trata es de conseguir una exactitud extrema y el consumo más bajo posible, las soluciones de hardware separadas en formato chip son las mejores opciones, porque necesitan menos corriente que la función en tiempo real de un procesador. Por eso resultan también interesantes para otras aplicaciones de alta tecnología, como el medidor inteligente y el sistema de recolección de energía.

Los relojes en tiempo real IC disponen de mediciones en rangos milimétricos y trabajan con una tensión de pocos voltios. Aquí, el consumo de electricidad está dentro de un rango que va de nanoamperios a microamperios. Los relojes de cuarzo son los mejores para las funciones de reloj en tiempo real porque garantizan una elevada exactitud. Otras funciones, como colocar una marca de tiempo (timestamp) a las efemérides del modo apagado, el reconocimiento de falta de capacidad de la batería o la conmutación a batería de reserva, son aplicaciones que ya están integradas en los relojes en tiempo real IC de alta calidad. Así ya no son necesarios otros elementos constructivos adicionales.

Los relojes en tiempo real de alta calidad simplifican el diseño de los dispositivos portátiles y aumenten el rendimiento de los sistemas cuyas funciones dependen de la indicación de datos, la colocación de timestamps, el control de intervalos o la sincronización. En el futuro, estas aplicaciones que ya se utilizan en las cámaras digitales, los receptores GPS, los reproductores multimedia portátiles, los lectores de tarjeta y los aparatos portátiles de monitorización médica, adquirirán un volumen de mercado cada vez mayor.