Haben Quartzuhren/Digitaluhren (NICHT-Smartwatches) Betriebssysteme?

[McMoneysack91]

Liebe Freunde,

ich suchte in Foren und Wiki-Artikeln aber so richtig fündig wurde ich nicht.

Haben Nicht-Smartwatches, also ganz gewöhnliche Quartzuhren (ob analog oder digital) Betriebssysteme oder generell irgendeine Software/Firmware, die die Funktionalität ermöglicht?

Die Uhrwerke haben ja unabhängig von der Anzeige offensichtliche Computerhardware. Eine Platine, vermutlich eine CPU, die ja die Quartzkristallschwingungen zählen und daraufhin eine Bewegung anregen muss.

Bei den Digitaluhren kommt ja hinzu, dass man tatsächlich eine ganze "GUI" hat mit unterschiedlichen Systemen, durch die man sich durchklicken kann und die auch im Hintergrund laufen müssen (RAM?).

Ob von der absolut günstigsten CASIO F-91W mit 5 Funktionen bis hin zu monströsen G-Shocks, aber auch SEIKO und Citizen haben in ihren Quartz/Solar Linien ja Geschichten mit zigtausenden Funktionen.


Frage also:

Welche Art Software läuft auf diesen Uhren? Ist das vielleicht sogar etwas aus dem Hause BSD? Oder sind das viel rudimentärere Geschichten, die viel weiter unterhalb dessen passieren, quasi wie ein BIOS?

Es gibt ja so lustige Mod-Projekte, wo leute ihre CASIO F-91Ws zu Smartwatches umfunktioniert haben. Also irgendwas aus der Computerwelt muss ja in hinreichendem Maße vorhanden sein.

Und wie sieht es dann aus mit einfachen 3-Zeiger Quartzuhren? Läuft da softwaremäßig dasselbe oder wiederum nur ein Bruchteil von dem, was bei den Digitalen Verwandten abgeht?

 

[Noninterlaced]

Meines Wissens nach, funktioniere die nicht wie ein Computer, sondern rein elektronisch, mit Taktgeber.

 

[coasterblog]

Da wird nur normale und bewährte Technik hinterstecken. Je nach Umfang der Funktionen könnte da ein kleiner Chip drin sein, aber nicht so wie du meinst.
Darum wirst du auch nichts dazu finden.

 

[madmax2010]

Da ist ein kleiner stromsparender Mikrocontroller verbaut.
Da flasht man seine Software drauf und gut ist

Allgemeines am Beispiel AVR:
https://fossbytes.com/introduction-avr-microcontrollers-basic/
Und ein Einstieg in die Welt:
https://sites.google.com/site/avrtutorials/tutorials/first-program
Ziemlich straight foreward eigentlich

(wenn das ganze nicht direkt in hardware a'la ASIC implementiert wurde)

Die Uhrwerke haben ja unabhängig von der Anzeige offensichtliche Computerhardware. Eine Platine, vermutlich eine CPU, die ja die Quartzkristallschwingungen zählen und daraufhin eine Bewegung anregen muss.

hat jede Hardware. Wenn du mal richtig esotherisches Zeug sehen willst, lies dich mal in Schleiftechniken für Kristalle ein, die hier zum Einsatz kommen.
Es ist Zufall, dass Computer funktionieren. Schwarze Magie.

 

[ghecko]

Auf digitalen Quarzuhren läuft generell keine Software. Das sind meistens ASICs, also hartverdrahtete Schaltungen. Wenn es einen Controller hat auf dem Software läuft, ist es eine Smartwatch.

Und ältere Quarzuhren haben einfach nur ein Schieberegister, bei dem am Ende ein Takt für das Uhrwerk ausgegeben wird.
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/dig/0212221.htm

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Und ganz ehrlich Leute: Microcontroller, Arduino? Wie oft wollt ihr denn die Batterie in eurer Uhr wechseln?

 

[andimo3]

Also…. äh…….
das Betriebssystem von analogen Uhren nennt sich Uhrwerk…. soviel vorab.
Der Quartz dient mit seinen gleichmäßigen Schwingungen als Taktgeber für den elektrischen Antrieb (Motor).
Strom liegt an: Quartz schwingt und gibt dem Motor den Takt vor.
Bei den digitalen Uhren hast du einfach einen Microcontroller der in Maschinensprache das Display ansteuert, die Tasten entgegen nimmt und paar Piepser von sich gibt. Mehr oder weniger umfangreich nach Uhr.
Ein Betriebssystem…. in dem Sinne ist es nicht

 

[coasterblog]

gewöhnliche Quartzuhren (ob analog oder digital) Betriebssysteme

Analog und Betriebssystem?!

 

[xxMuahdibxx]

@Noninterlaced sorry du betrachtest das zu Oberflächlich.

Der Quarz ist der Taktgeber ja aber ein Taktgeber weis nicht wann er welchen Strich umschalten muss um aus der 5 eine 6 zu machen z.b.

Am Ende werden dort oft Speicherprogrammierte Steuerungen hinterlegt sein.

Denn sie müssen ja auch auf Knopfdruck weitere Funktionen schalten.

Dies alles lässt sich mit AND OR NOT Attributen sowie den passenden Ein und Ausgängen steuern.

 

[Tenferenzu]

Da sollten Mikrocontroller drinstecken die sich programmieren lassen. Privat kennst du das vielleicht als Arduino. Das ist was ähnliches, nur in Groß.

 

[Pady1990]

 

[coasterblog]

@Pady1990 Alter, waaaaas?!
Ich hoffe der TE nimmt es mit Humor

 

[McMoneysack91]

das Betriebssystem von analogen Uhren nennt sich Uhrwerk…. soviel vorab

Ja, aber die Anahl der Schwingungen die zum Zucken des Zeigers führen muss doch jemand oder entwas zählen, verstehen und vorprogrammiert bekommen, ab wievielen sich was zu bewegen hat. Die "Sekunde" ist ja nichts von Gott oder vom Universum gegebenes.

Ja, beim mechanischen Uhrwerk wird die Geschwindigkeit der Halbschwingungen über Kürzung oder Längung der Unruhfeder reguliert, die in einem ganz bestimmten Takt schwingt, die Gangreservefeder entlädt und in Zeigerbewegung umwandelt.

Wenn ich einen Quartzkristall unter Strom setze, dann schwingt der zwar, aber dadurch habe ich weder nen Chronographen, noch eine Wochentagsanzeige, noch eine 10/Sekundenanzeige. Das alles muss doch interpretiert und übersetzt werden.

Das Uhrwerk selbst, also die Zahnrädchen die sind dann das Getriebe NACH der Interpretation. Ein Tick des Sekundenzahnrads steuert das Minutenzahnrad in 1/60stel Übersetzung etc.

Aber vom schwingenden Kristall bis zum Tick des Sekundenzahnrads da muss doch irgendwas zwischensitzen, das versteht "Ah, der Kristall hat jetzt 250.000 mal geschwungen, also ist es jetzt Zeit, dem Motor den Impuls zu geben, das Sekundenrad um 6° zu drehen.

So meinte ich das

 

[Carrera124]

.

Wenn ich einen Quartzkristall unter Strom setze, dann schwingt der zwar, aber dadurch habe ich weder nen Chronographen, noch eine Wochentagsanzeige, noch eine 10/Sekundenanzeige. Das alles muss doch interpretiert und übersetzt werden.

Vereinfacht gesagt: Da gibts ne elektronische Schaltung, die genau das macht.

Aber nicht jede elektronische Schaltung ist ein Computer bzw. eine CPU mit Software im heutigen Sinn.

Was glaubst du, wie beispielsweise Haushaltsgeräte, Unterhaltungselektronik, KFZ-Einspritzanlagen etc. funktioniert haben, bevor da CPUs mit Betriebssystemen und Software reingekommen sind?

 

[schiz0]

Die "Sekunde" ist ja nichts von Gott oder vom Universum gegebenes.

Naja, das Wort Sekunde vielleicht nicht. Aber wenn ich an Atomuhren denke und wie die funktionieren, denke ich mal schon, das es mit dem Universum irgendwie zu tun hat. Irgendwoher sind die Atome ja mal gekommen.

 

[coasterblog]

Du brauchst kein Betriebssystem für eine Quarzuhr, das ist gewöhnliche Technik/Elektronik.

 

[andimo3]

Lies doch einfach den erstbesten Googleeintrag…. so schwer ist das ja nicht.
Und ja, wochen oder 10-sekunden anzeigen werden mechanisch gelöst. Deswegen können Chromographen gerne mal teuer sein.

https://www.idealwatch.de/wie-funktioniert-eine-quarzuhr/

 

[cloudman]

Aber vom schwingenden Kristall bis zum Tick des Sekundenzahnrads da muss doch irgendwas zwischensitzen, das versteht "Ah, der Kristall hat jetzt 250.000 mal geschwungen, also ist es jetzt Zeit, dem Motor den Impuls zu geben, das Sekundenrad um 6° zu drehen.

Schon aber dafür braucht es kein Betriebssystem. Das ist einfach in Hardware gegossen . Betriebsysteme dienen dazu die Software von der Hardware zu "entkoppeln" (Zugriff auf Hardware und Ressourcen Regeln usw..)

 

[oberstkhan]

Ja, aber die Anahl der Schwingungen die zum Zucken des Zeigers führen muss doch jemand oder entwas zählen, verstehen und vorprogrammiert bekommen, ab wievielen sich was zu bewegen hat. Die "Sekunde" ist ja nichts von Gott oder vom Universum gegebenes.

Ja, beim mechanischen Uhrwerk wird die Geschwindigkeit der Halbschwingungen über Kürzung oder Längung der Unruhfeder reguliert, die in einem ganz bestimmten Takt schwingt, die Gangreservefeder entlädt und in Zeigerbewegung umwandelt.

Wenn ich einen Quartzkristall unter Strom setze, dann schwingt der zwar, aber dadurch habe ich weder nen Chronographen, noch eine Wochentagsanzeige, noch eine 10/Sekundenanzeige. Das alles muss doch interpretiert und übersetzt werden.

Das Uhrwerk selbst, also die Zahnrädchen die sind dann das Getriebe NACH der Interpretation. Ein Tick des Sekundenzahnrads steuert das Minutenzahnrad in 1/60stel Übersetzung etc.

Aber vom schwingenden Kristall bis zum Tick des Sekundenzahnrads da muss doch irgendwas zwischensitzen, das versteht "Ah, der Kristall hat jetzt 250.000 mal geschwungen, also ist es jetzt Zeit, dem Motor den Impuls zu geben, das Sekundenrad um 6° zu drehen.

So meinte ich das

Also ich versuchs mal.
Der Quarz (in dem Fall Uhrenquarz siehe Wikipedia) schwingt nicht einfach, sondern macht das mit einer ganz bestimmten immer gleichen Frequenz (32,768 kHz). Die kann man mittels Elektronik (FlipFlop) durch 2 teilen. In dem Fall muss man das 15 mal machen um auf 1 Hertz (= 1 Sekunde) zu kommen.
Mit dem Impuls springt halt der Sekundenzeiger und der Rest ist Mechanik. Sekundenzeiger einmal ganz rum ist der Impuls für Minutenzeiger usw. Wie die Mechanik genau funktioniert weiß ich nicht aber denke mal das war nicht deine Frage.
Wochentag / Datum springt dann halt mit dem Tagesimpuls der ja am Ende genauso auf den Sekunden basiert.

 

[xxMuahdibxx]

Und Schwingungen des Kristalls kann man auslesen oder einfach als high und low Signal oder als an und aus übersetzen ... dann greift die SPS

Sorry aber denk einfach mal nach wann es schon Quarzuren gab und wann der PC so klein wurde das er ins Handgelenk passen tut.

https://de.wikipedia.org/wiki/Quarzuhr

Einen Mikrocontroller der eine SPS drauf hat war aber schon möglich.

 

[Tenferenzu]

Das Uhrwerk selbst, also die Zahnrädchen die sind dann das Getriebe NACH der Interpretation.

Ich glaube du verstehst hier etwas falsch. Das Uhrwerk ist nichts anderes als ein mechanischer Zahler. Interpretieren musst du das Ergebnis noch immer selbst.

Ein Quarzuhrwerk funktioniert defacto genau gleich, nur halt elektronisch.
XXXXX Schwingungen? -> Sekunde +1 -> Impuls an den Sekundenzeiger der dann die anderen Zeiger proportional mitnimmt. Nach 2 vollen Umdrehungen geht die Monatstagsanzeige um einen Tag rauf, das ist alles mechanisch geregelt.
Die Uhr weiß ja auch nicht welche Uhrzeit wir gerade haben. DU musst den Startpunkt vorgeben und von da an wird in gleichmäßigen Abständen dazugezählt.

Bei einer Digitaluhr brauchst du dann schon etwas mehr Speicher für die Monats und Jahresanzeige aber sehr viel mehr steckt da nicht dahinter. Es kann schon sein, dass es heutzutage günstiger ist größere Microkontroller zu verwenden als notwendig da sie halt günstiger geworden sind. Genau das würde auch erklären wie man Zusatzfunktionen auf den Casio Uhren dazuprogrammieren kann.

Edit: @oberstkhan war schneller.