比較微控制器3種時鐘電路方案

2021-10-23 20:01:07 字數 1450 閱讀 8042

作為微控制器研發設計的專案,它的最小電路工作系統包含電源電路、復位電路、時鐘頻率電路;其中電源電路與復位電路,相信工程師都非常容易理解與設計。然而時鐘頻率電路,由於不同的開發專案功能需求不一樣,設計的方案選擇也不盡相同,很難得到有效的統一設計。

所謂外部晶振方案,是指在微控制器的時鐘引腳x1與x2外部連線乙個晶振。

微控制器外部晶振圖

優點:時鐘頻率精度高,穩定性能好;對於一些資料處理能力要求較高的專案,尤其是多個電路系統彼此需要資訊通訊,如包含usb通訊、can通訊的專案,選用外部晶振的方案較多。

缺點:由於增加了外部晶振,所以研發的bom表元器件成本增加擴大了。

所謂內部晶振方案,是指微控制器利用內部整合的rc振盪電路產生的時鐘頻率。

微控制器內部晶振圖

優點:省去外部晶振,工程師可以有效的節約研發bom元器件成本。

缺點:rc振盪電路產生的時鐘頻率精度比較低,誤差較大,容易引起一些高頻率通訊的資料互動錯誤。

所謂時鐘晶元方案,是指在微控制器外部加入乙個專門處理時鐘的時鐘晶元,用來給微控制器提供精準的時鐘訊號。

微控制器與時鐘晶元電路

優點:精度高,誤差小;適用於一些要求較高的電路專案。

缺點:電路設計複雜,工程師開發難度較高,研發bom元器件成本高。

關於時鐘晶元的一些電路特性,以某型號為例說明:

某時鐘晶元

(1)供電

時鐘晶元的供電電源包含兩個部分:

vcc供電,是指電路專案系統的電源,同時也是微控制器的電源。

vbat供電,是指電池供電的電源,由於某種原因在vcc供電突然失去的條件下,時鐘晶元自動啟用vbat電池電源,用以保持時鐘晶元內部的時鐘訊號處理,不必因為電路系統電源vcc斷電而失去電路工作。

(2)功能

時鐘晶元內部整合時間的「秒」「分」「時」「日」「周」「月」和「年」詳細資訊計時電路功能,通過iic通訊方式將時間的資訊傳送至微控制器,微控制器即可獲得高精度的時鐘資訊。

(3)介面

時鐘晶元與微控制器的介面是iic通訊介面,此介面方式為串列埠通訊,工程師開發設計較為簡單,容易實現電路功能;

(4)精度

精度,是指時鐘晶元在正常工作條件下產生的時鐘誤差;例如美信的ds1338時鐘晶元精度控制在10ppm,換算成一天24小時誤差精度在0.8秒左右。

(5)應用

時鐘晶元,一般用來處理精確計算時間的電路專案,如時間萬年曆。

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