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作为单片机研发设计的项目,它的最小威廉希尔官方网站 工作系统包含电源威廉希尔官方网站 、复位威廉希尔官方网站 、时钟频率威廉希尔官方网站 等;其中电源威廉希尔官方网站 与复位威廉希尔官方网站 ,相信工程师都非常容易理解与设计。
然而时钟频率威廉希尔官方网站 ,由于不同的开发项目功能需求不一样,设计的方案选择也不尽相同,很难得到有效的统一设计。
比如:
A项目对研发成本要求较严格,功能较简单;
B项目威廉希尔官方网站 系统需要与外界威廉希尔官方网站 系统完成串口通信,通信数据要求不能出错;
C项目包含一个时钟万年历功能,时间要求不能间断而且精度要求高。
针对单片机的时钟频率威廉希尔官方网站 ,工程师依据不同的项目要求去设计与选择匹配的方案,具体的选择方案包含三类。
01
外部晶振方案
所谓外部晶振方案,是指在单片机的时钟引脚X1与X2外部连接一个晶振。
单片机外部晶振图
优点:时钟频率精度高,稳定性能好;对于一些数据处理能力要求较高的项目,尤其是多个威廉希尔官方网站 系统彼此需要信息通讯,如包含USB通讯、CAN通讯的项目,选用外部晶振的方案较多。
缺点:由于增加了外部晶振,所以研发的BOM表元器件成本增加扩大了。
02
内部晶振方案所谓内部晶振方案,是指单片机利用内部集成的RC振荡威廉希尔官方网站 产生的时钟频率。
单片机内部晶振图
优点:省去外部晶振,工程师可以有效的节约研发BOM元器件成本。
缺点:RC振荡威廉希尔官方网站 产生的时钟频率精度比较低,误差较大,容易引起一些高频率通信的数据交互错误。
03
时钟芯片方案
所谓时钟芯片方案,是指在单片机外部加入一个专门处理时钟的时钟芯片,用来给单片机提供精准的时钟信号。
优点:精度高,误差小;适用于一些要求较高的威廉希尔官方网站 项目。
缺点:威廉希尔官方网站 设计复杂,工程师开发难度较高,研发BOM元器件成本高。
关于时钟芯片的一些威廉希尔官方网站 特性,以美信的DS1338型号为例说明:
DS1338时钟芯片
(1)供电时钟芯片的供电电源包含两个部分:
VCC供电,是指威廉希尔官方网站 项目系统的电源,同时也是单片机的电源。
Vbat供电,是指电池供电的电源,由于某种原因在VCC供电突然失去的条件下,时钟芯片自动启用Vbat电池电源,用以保持时钟芯片内部的时钟信号处理,不必因为威廉希尔官方网站 系统电源VCC断电而失去威廉希尔官方网站 工作。
(2)功能时钟芯片内部集成时间的“秒”“分”“时”“日”“周”“月”和“年”详细信息计时威廉希尔官方网站 功能,通过IIC通信方式将时间的信息发送至单片机,单片机即可获得高精度的时钟信息。
(3)接口时钟芯片与单片机的接口是IIC通信接口,此接口方式为串口通信,工程师开发设计较为简单,容易实现威廉希尔官方网站 功能;
(4)精度精度,是指时钟芯片在正常工作条件下产生的时钟误差;例如美信的DS1338时钟芯片精度控制在10PPM,换算成一天24小时误差精度在0.8秒左右。
(5)应用时钟芯片,一般用来处理精确计算时间的威廉希尔官方网站 项目,如时间万年历。
选择什么方案,主要由你需求决定。当然这三个方案都是针对一些工业与民用领域,如果涉及到航空航天应用领域,比如卫星导航与遥感测量等,则需要选择更高精度的时钟频率威廉希尔官方网站 ,如原子钟方案。
编辑:jq
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