Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
  • 1
  • 2
2012-04-10, 08:19
  #1
Medlem
Ettan^s avatar
Ja, som rubriken. Nu för tiden är väl de flesta klockorna på en dator uppkopplade till en server någonstans som tar fram den exakta tiden, men någon gång måste man väl ha introducerat den första datoriserade klockan. Och då undrar jag helt enkelt hur man "ställde in" hur lång en sekund ska vara?

Vi mäter ju en sekund som "varaktigheten av 9 192 631 770 perioder av den strålning som motsvarar övergången mellan de två hyperfinnivåerna i grundtillståndet hos atomen cesium-133, enligt det 13:e CGPM-mötet 1967." Yadda yadda.

Men hur "översätter" man detta till datorn?
Citera
2012-04-10, 08:29
  #2
Medlem
Mikroprocessorer använder i alla fall kristaller som svänger med en känd frekvens. Så om kristallen svänger med 16 MHz så vet man att när kristallen har svängt 16 000 000 gånger har en sekund gått. Jag vet inte exakt hur processorn i en persondator gör, men det bör vara åt samma håll.
Citera
2012-04-10, 08:35
  #3
Medlem
Hmm..Då borde egentligen din fråga vara hur man fick den analoga klockan att visa rätt sekund.
Går man in djupare i problemet så kan det inte vara så svårt att tajma in det digitala med analoga sekunderna.
Synkar man sedan det program som visar klockan i datorn med sin analoga klocka så borde det rimligen vara liknande hastighet på sekunderna..

Men vad vet jag..Jag har ingen aning
Citera
2012-04-10, 08:37
  #4
Medlem
Nostradumbasss avatar
Persondatorer har en kristall som har en känd frekvens, 18.2 Hz; ~18 gånger per sekund genererar hårdvaran ett interrupt som kan användas till att uppdatera klockan osv.

Detta interrupt finns kvar i alla PC-operativsystem i en eller annan form. Riktigt hur det implementeras i moderna Windows versioner vet jag inte - det var ett tag sen jag höll på med assembler.
Citera
2012-04-10, 08:40
  #5
Medlem
Nostradumbasss avatar
Citat:
Ursprungligen postat av 60cmSlak
Mikroprocessorer använder i alla fall kristaller som svänger med en känd frekvens. Så om kristallen svänger med 16 MHz så vet man att när kristallen har svängt 16 000 000 gånger har en sekund gått. Jag vet inte exakt hur processorn i en persondator gör, men det bör vara åt samma håll.

Den kristall du pratar om genererar processorns klockfrekvens - och påverkar således tiden för en klockcykel - detta i sin tur påverkar hur processorns pipe-line måste konstrueras, för ett pipeline steg bör göras lika långt i alla steg, och det som bestämmer hur mycket tid du har på dig är processorns klockfrekvens.

Klockan för tiden genereras av en annan kristall (eget chip), i PC-datorer med frekvensen 18.2 Hz.
Citera
2012-04-10, 08:58
  #6
Medlem
Ettan^s avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Nostradumbass
Persondatorer har en kristall som har en känd frekvens, 18.2 Hz; ~18 gånger per sekund genererar hårdvaran ett interrupt som kan användas till att uppdatera klockan osv.

Detta interrupt finns kvar i alla PC-operativsystem i en eller annan form. Riktigt hur det implementeras i moderna Windows versioner vet jag inte - det var ett tag sen jag höll på med assembler.
Tack så mycket!
Citera
2012-04-10, 09:56
  #7
Avstängd
Noveltys avatar
Hur vet man att

9 192 631 770 är en sekund och inte 9 192 631 771?
Citera
2012-04-10, 10:04
  #8
Medlem
evolutes avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Novelty
Hur vet man att 9 192 631 770 är en sekund och inte 9 192 631 771?

Man "vet" inte det utan bestämmer att det är så.

Givetvis är definitionen inte helt godtycklig. Man utgick från en tidigare definition, som inte var lika exakt, och så tog man ett värde "mitt i" felmarginalen på det gamla värdet.
Citera
2012-04-10, 10:05
  #9
Medlem
James-Michael-Michaelss avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Novelty
Hur vet man att

9 192 631 770 är en sekund och inte 9 192 631 771?

För att vi har definierat en sekund så.
Citera
2012-04-10, 10:14
  #10
Medlem
Xstars avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Novelty
Hur vet man att

9 192 631 770 är en sekund och inte 9 192 631 771?

En sekund är ju egentligen en 1/86400-del av den genomsnittliga soldagen, då man delat in soldagen i 24 timmar, varje timma i 60 minuter, och varje minut i 60 sekunder. Denna definition är dock problematisk, eftersom soldagen varierar en aning över tiden. Därför kom man fram till Cesium-133-definitionen, som du beskriver:

Citat:
With the development of the atomic clock, it was decided to use atomic clocks as the basis of the definition of the second, rather than the revolution of the Earth around the Sun.

Following several years of work, Louis Essen from the National Physical Laboratory (Teddington, England) and William Markowitz from the United States Naval Observatory (USNO) determined the relationship between the hyperfine transition frequency of the caesium atom and the ephemeris second.[5][17]

Using a common-view measurement method based on the received signals from radio station WWV,[18] they determined the orbital motion of the Moon about the Earth, from which the apparent motion of the Sun could be inferred, in terms of time as measured by an atomic clock. They found that the second of ephemeris time (ET) had the duration of 9,192,631,770 ± 20 cycles of the chosen caesium frequency.[17] As a result, in 1967 the Thirteenth General Conference on Weights and Measures defined the second of atomic time in the International System of Units as:

the duration of 9,192,631,770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of the caesium-133 atom.[5]

http://en.wikipedia.org/wiki/Second#Modern_measurements
Citera
2012-04-10, 10:20
  #11
Medlem
Som en tidigare skrev - det är en kristall som har en viss frekvens.
Citera
2012-04-10, 11:30
  #12
Medlem
Ganska vanligt att man använder en lågeffektskristall som har en frekvens jämnt delbar med en 2-potens. Absolut vanligaste är 32 768 Hz. Fördelen med att ha en jämn 2-potens är att hårdvaran kan ta hand om att dela ner frekvensen till något användbart. Nackdelen med t ex 16 MHz är att det krävs mer pusslande och beräknande för att få noggrannheten. Ofta behöver man ta hänsyn till fördröjningar vid interrupt eller omladdning av räknarvärden om man inte har en jämn 2-potens.
Citera
  • 1
  • 2

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback