[PCAT]: RTC+CMOS RAM 関連

この page は、PC/AT 互換機で長年に渡って使用されてきた MC146818A(Motorola) とそのセカンドソースについて取り扱っています。

MC146818A(Motorola) の特徴は以下の通り。

CMOS RAM としての機能
MC146818A は内部に CMOS 回路をベースとした揮発性の RAM (64 byte) を内蔵しています。この RAM は、BIOS で設定した設定値を PC の電源が切れても覚えておくための領域として使用されています。
MC146818A のことを CMOS と呼ばれることがありますが「CMOS RAM」の省略形であろうと考えられています。「CMOS 設定」とか言われると確かに違和感がありますが、、、
[CMOS RAM(アスキーデジタル用語辞典)]
RTC (Real Time Clock) としての機能
このチップのユニークな所は、CMOS RAM の読み書きと同じ方法で RTC を読み込み、変更することが出来ます(先頭の14byte部分がRTC用)。
一般的に RTC の精度は良くない（時間が狂いやすい）とされていますが、これは水晶発振子が温度変化に影響を受けやすいというハードウェアの制限から来ています。同じ水晶発振子でも時計の場合は人の腕に巻かれていることが殆どですので温度は一定で安定しているのですが、PC 上の RTC の場合は、起動時→動作中→動作後まで大きな温度変化が生じ、不安定な状況にあります。市場には温度補償を行ってくれる RTC も存在するのですが MC146818A（とその互換品）と比べるとコスト面で折り合わないという状況もあるようです。
[http://arena.nikkeibp.co.jp/qa/os/20030820/105630/]
チップセットへの統合化
最近のチップセットの殆どは RTC + CMOS 機能を内部に取り込んでいます。目安としてはマザーボード上にボタン電池が搭載されている場合、RTC + CMOS 機能が内蔵されていると思って間違いないでしょう。長年、MC146818A が使用されてきましたが、現在ではそれを基板上で見つけることは出来なくなっています。
RTC + CMOS 機能の仕様はチップセットの仕様書からも取得できます。

PC/AT での実装

以下のリソースが予約されています。PnP には対応出来ないでしょう。

PIO : 70h-71h
IRQ : 8

以下は Windows 2000 on VMware 4 から見たリソース状況です。

制御方法は、70h に index 番号を書き込んだ後、71h で指定の CMOS RAM の読み書きを行います。

CMOS RAM のマッピングについては先頭の 14 byte は RTC として使用し、先頭から 64byte (0-3Fh) までは IBM PC の予約領域とし、残りの 40h-FFh までは BIOS ベンダーのユニークな領域として使用することが可能です。最近では CMOS RAM も拡張されていますのでもう少しベンダーユニーク領域が増えている可能性が高いです。

詳細な CMOS RAM のマッピングリストについては Ralf Brown さんの Interrupt List (INTER61) 内の「CMOS.LST」を参照してください。アレ以上纏まっている資料は多分ありません。

[The Interrupt List(Ralf Brown's Home Page)]

ハードウェア仕様

[DS12887A リアルタイムクロック(Maxim)]
DS1285 の後継チップ。ASUSTek 社の P/I-P55T2P4 に搭載されていました。Pentium 全盛は殆どが Dallas 製、もしくはそのセカンドソースが使用されていたように思えます。
[BQ3285(Texas Instruments)]
[DALLAS(DS1287)をバラす！ (27-Jun-1999)(ささのたかよしのぺーじ)]
DS1285 互換チップ。何時の間にか UNICORE は TI に吸収されていたんですね。DataSheet は参考になります。

用語、特集

[Real Time Clock(半導体コレクション展示会場)]

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PC/AT での実装

ハードウェア仕様

用語、特集

関連情報