单芯片计算机的时钟源都有哪几种可选,应怎么选
来源：http://m.hneyq.com 作者：亿金电子 2020年08月24
单芯片计算机的时钟源都有哪几种可选,应怎么选
单芯片微型计算机在电子领域通常称之为微控制器,比如诸位在大学里玩的51单片机就是其中一种;很显然,这是一种需要始终信号的设备,那么微控制器的时钟源都分为哪几种呢?石英晶振肯定就是其中之一,但是在这些时钟源之间又有什么样的选型规则呢?
现在很多电子产品或者设备都是采用微控制器为核心的元器件,比如液晶电视等消费类产品;这一来是可以把可开发资源(ROM,I/O接口)全部提供给厂家,厂家可根据实际应用需求来设计接口和应用程序,因此适应性较强,应用范围也比较广泛.
微控制器主要由以下4大部分组成;一是CPU,又称中央处理器,其是微控制器的核心所在,它接收和发送各种指令,是管理者,同时还要担任各种运算工作;二是存储器,用得最多就是随机存储器,这种存储器在断电重启之后就会清楚上次使用的数据;三是I/O接口,这是模块进行程序设计的接口;四是定时器和计数器,主要是需要通过精准定时来产生方波信号.
那么在微控制器上的可选时钟源具体都有哪些呢?主要包括晶振,陶瓷谐振槽路,RC振荡器以及硅振荡器;而针对具体应用优化时钟源设计依赖于以下几个方面的因素:成本,精度,环境参数.
据相关技术表明,在其中选用晶振模块和使用振荡器模块对于微控制器来说非常有益;这些模块自带振荡器,提供低阻方波输出,并且能够在一定条件下保证运行.最常用的两种类型是晶振模块和集成硅振荡器.晶振模块提供与分立石英晶振相同的精度.硅振荡器的精度要比分立RC振荡器高,多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度.并且当工作环境比较复杂的时候,不管是石英晶振还是硅振荡器,都必须要达到这样的环境需求.
但是出去上述三个因素之外,还必须要考虑功耗的问题;分立振荡器的功耗主要由反馈放大器的电源电流以及电路内部的电容值所决定.CMOS放大器功耗与工作频率成正比,可以表示为功率耗散电容值.比如,HC04反相器门电路的功率耗散电容值是90pF.在4MHz,5V电源下工作时,相当于1.8mA的电源电流.再加上20pF的晶振负载电容,整个电源电流为2.2mA.
所以说,在特定的微控制器应用中,选择最佳的时钟源需要综合考虑的因素有精度,环境,功耗以及成本这四个方面,从上述概述中可看出,一般用户选择的是硅振荡器和石英晶振;但是就目前来看大部分用户都是选用石英晶振作为时钟源,一是石英晶振简洁便用,并且稳定性方面也是非常优越的,无源的不满足需求还有有源晶振,市场灵活性比较好,并且在计时方面,可以说没有任何频控元件能够跟32.768K晶振比拟,它是专为计时而生的.
单芯片计算机的时钟源都有哪几种可选,应怎么选,就是这么简单.
单芯片微型计算机在电子领域通常称之为微控制器,比如诸位在大学里玩的51单片机就是其中一种;很显然,这是一种需要始终信号的设备,那么微控制器的时钟源都分为哪几种呢?石英晶振肯定就是其中之一,但是在这些时钟源之间又有什么样的选型规则呢?
微控制器主要由以下4大部分组成;一是CPU,又称中央处理器,其是微控制器的核心所在,它接收和发送各种指令,是管理者,同时还要担任各种运算工作;二是存储器,用得最多就是随机存储器,这种存储器在断电重启之后就会清楚上次使用的数据;三是I/O接口,这是模块进行程序设计的接口;四是定时器和计数器,主要是需要通过精准定时来产生方波信号.
那么在微控制器上的可选时钟源具体都有哪些呢?主要包括晶振,陶瓷谐振槽路,RC振荡器以及硅振荡器;而针对具体应用优化时钟源设计依赖于以下几个方面的因素:成本,精度,环境参数.
据相关技术表明,在其中选用晶振模块和使用振荡器模块对于微控制器来说非常有益;这些模块自带振荡器,提供低阻方波输出,并且能够在一定条件下保证运行.最常用的两种类型是晶振模块和集成硅振荡器.晶振模块提供与分立石英晶振相同的精度.硅振荡器的精度要比分立RC振荡器高,多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度.并且当工作环境比较复杂的时候,不管是石英晶振还是硅振荡器,都必须要达到这样的环境需求.
但是出去上述三个因素之外,还必须要考虑功耗的问题;分立振荡器的功耗主要由反馈放大器的电源电流以及电路内部的电容值所决定.CMOS放大器功耗与工作频率成正比,可以表示为功率耗散电容值.比如,HC04反相器门电路的功率耗散电容值是90pF.在4MHz,5V电源下工作时,相当于1.8mA的电源电流.再加上20pF的晶振负载电容,整个电源电流为2.2mA.
单芯片计算机的时钟源都有哪几种可选,应怎么选,就是这么简单.
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