單芯片計(jì)算機(jī)的時鐘源都有哪幾種可選,應(yīng)怎么選
來源：http://www.sdyoujian.cn 作者：億金電子 2020年08月24
單芯片計(jì)算機(jī)的時鐘源都有哪幾種可選,應(yīng)怎么選
單芯片微型計(jì)算機(jī)在電子領(lǐng)域通常稱之為微控制器,比如諸位在大學(xué)里玩的51單片機(jī)就是其中一種;很顯然,這是一種需要始終信號的設(shè)備,那么微控制器的時鐘源都分為哪幾種呢?石英晶振肯定就是其中之一,但是在這些時鐘源之間又有什么樣的選型規(guī)則呢?
現(xiàn)在很多電子產(chǎn)品或者設(shè)備都是采用微控制器為核心的元器件,比如液晶電視等消費(fèi)類產(chǎn)品;這一來是可以把可開發(fā)資源(ROM,I/O接口)全部提供給廠家,廠家可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求來設(shè)計(jì)接口和應(yīng)用程序,因此適應(yīng)性較強(qiáng),應(yīng)用范圍也比較廣泛.
微控制器主要由以下4大部分組成;一是CPU,又稱中央處理器,其是微控制器的核心所在,它接收和發(fā)送各種指令,是管理者,同時還要擔(dān)任各種運(yùn)算工作;二是存儲器,用得最多就是隨機(jī)存儲器,這種存儲器在斷電重啟之后就會清楚上次使用的數(shù)據(jù);三是I/O接口,這是模塊進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的接口;四是定時器和計(jì)數(shù)器,主要是需要通過精準(zhǔn)定時來產(chǎn)生方波信號.
那么在微控制器上的可選時鐘源具體都有哪些呢?主要包括晶振,陶瓷諧振槽路,RC振蕩器以及硅振蕩器;而針對具體應(yīng)用優(yōu)化時鐘源設(shè)計(jì)依賴于以下幾個方面的因素:成本,精度,環(huán)境參數(shù).
據(jù)相關(guān)技術(shù)表明,在其中選用晶振模塊和使用振蕩器模塊對于微控制器來說非常有益;這些模塊自帶振蕩器,提供低阻方波輸出,并且能夠在一定條件下保證運(yùn)行.最常用的兩種類型是晶振模塊和集成硅振蕩器.晶振模塊提供與分立石英晶振相同的精度.硅振蕩器的精度要比分立RC振蕩器高,多數(shù)情況下能夠提供與陶瓷諧振槽路相當(dāng)?shù)木?并且當(dāng)工作環(huán)境比較復(fù)雜的時候,不管是石英晶振還是硅振蕩器,都必須要達(dá)到這樣的環(huán)境需求.
但是出去上述三個因素之外,還必須要考慮功耗的問題;分立振蕩器的功耗主要由反饋放大器的電源電流以及電路內(nèi)部的電容值所決定.CMOS放大器功耗與工作頻率成正比,可以表示為功率耗散電容值.比如,HC04反相器門電路的功率耗散電容值是90pF.在4MHz,5V電源下工作時,相當(dāng)于1.8mA的電源電流.再加上20pF的晶振負(fù)載電容,整個電源電流為2.2mA.
所以說,在特定的微控制器應(yīng)用中,選擇最佳的時鐘源需要綜合考慮的因素有精度,環(huán)境,功耗以及成本這四個方面,從上述概述中可看出,一般用戶選擇的是硅振蕩器和石英晶振;但是就目前來看大部分用戶都是選用石英晶振作為時鐘源,一是石英晶振簡潔便用,并且穩(wěn)定性方面也是非常優(yōu)越的,無源的不滿足需求還有有源晶振,市場靈活性比較好,并且在計(jì)時方面,可以說沒有任何頻控元件能夠跟32.768K晶振比擬,它是專為計(jì)時而生的.
單芯片計(jì)算機(jī)的時鐘源都有哪幾種可選,應(yīng)怎么選,就是這么簡單.
單芯片微型計(jì)算機(jī)在電子領(lǐng)域通常稱之為微控制器,比如諸位在大學(xué)里玩的51單片機(jī)就是其中一種;很顯然,這是一種需要始終信號的設(shè)備,那么微控制器的時鐘源都分為哪幾種呢?石英晶振肯定就是其中之一,但是在這些時鐘源之間又有什么樣的選型規(guī)則呢?
微控制器主要由以下4大部分組成;一是CPU,又稱中央處理器,其是微控制器的核心所在,它接收和發(fā)送各種指令,是管理者,同時還要擔(dān)任各種運(yùn)算工作;二是存儲器,用得最多就是隨機(jī)存儲器,這種存儲器在斷電重啟之后就會清楚上次使用的數(shù)據(jù);三是I/O接口,這是模塊進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的接口;四是定時器和計(jì)數(shù)器,主要是需要通過精準(zhǔn)定時來產(chǎn)生方波信號.
那么在微控制器上的可選時鐘源具體都有哪些呢?主要包括晶振,陶瓷諧振槽路,RC振蕩器以及硅振蕩器;而針對具體應(yīng)用優(yōu)化時鐘源設(shè)計(jì)依賴于以下幾個方面的因素:成本,精度,環(huán)境參數(shù).
據(jù)相關(guān)技術(shù)表明,在其中選用晶振模塊和使用振蕩器模塊對于微控制器來說非常有益;這些模塊自帶振蕩器,提供低阻方波輸出,并且能夠在一定條件下保證運(yùn)行.最常用的兩種類型是晶振模塊和集成硅振蕩器.晶振模塊提供與分立石英晶振相同的精度.硅振蕩器的精度要比分立RC振蕩器高,多數(shù)情況下能夠提供與陶瓷諧振槽路相當(dāng)?shù)木?并且當(dāng)工作環(huán)境比較復(fù)雜的時候,不管是石英晶振還是硅振蕩器,都必須要達(dá)到這樣的環(huán)境需求.
但是出去上述三個因素之外,還必須要考慮功耗的問題;分立振蕩器的功耗主要由反饋放大器的電源電流以及電路內(nèi)部的電容值所決定.CMOS放大器功耗與工作頻率成正比,可以表示為功率耗散電容值.比如,HC04反相器門電路的功率耗散電容值是90pF.在4MHz,5V電源下工作時,相當(dāng)于1.8mA的電源電流.再加上20pF的晶振負(fù)載電容,整個電源電流為2.2mA.
單芯片計(jì)算機(jī)的時鐘源都有哪幾種可選,應(yīng)怎么選,就是這么簡單.
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