Neden çoğu devrede 32.768 kHz kristal kullanıyoruz?

45

Neden çoğu devrede 32.768 kHz kristal kullanıyoruz, örneğin RTC devrelerinde? 35 veya 25 kHz kristal kullanırsam ne olur?

IC iç Xin, Xout pin devresinin CMOS / TTL / NMOS teknolojisinde olması gerektiğine inanıyorum. Bu doğru mu?

oscillator crystal

— ramesh6663
kaynak

9

Ve frekansı 15 kez yarıya indirirseniz?

— Ignacio Vazquez-Abrams

1

@ FEB1115: O (varsayımla) demek, 15 kez 2 ile çarpmanız durumunda ne elde edersiniz?

— WedaPashi,

3

@ FEB1115, Ignacio Vazquez-Abrams’ın

2^{15} = 32768

$2^{15}=32768$

— K. Rmth

2

Bit OT ... Kristaller için bir başka popüler frekans 4.43MHz'dir (veya yaklaşık olarak). Erken ev mikro bilgisayarları bunu sıklıkla kullanırdı. Bunun nedeni, CRT renkli TV'lerde renk sinyallerini tespit etmek için bu frekansa sahip kristallerin kullanılmasıydı, bu yüzden büyük miktarlarda üretildiler (her renk TV'ye ihtiyaç duyuyordu) ve çok ucuz (erken ev bilgisayarları için bir endişe). (ABD ve Avrupa’nın renk için iki farklı frekans kullanması mümkün, ancak ikisi de 4 - 5MHz aralığında olacaktı.)

— Baard Kopperud

1

@KarperKopperud NTSC (daha önce Kuzey Amerika ve Japonya'da ve birkaç başka ülkede kullanılmış) 3.579545 MHz'lik bir renk patlaması kristal frekansı kullandı, bu yüzden bu frekansın kristallerini kullanan bir NS 1pps yongası da dahil olmak üzere birkaç yonga vardı.

— Spehro Pefhany

57

Gerçek zamanlı bir saatin sıklığı uygulamaya göre değişir. 32768 Hz (32.768 KHz) frekansı yaygın olarak kullanılır, çünkü 2 (2 ¹⁵ ) değerinde bir güçtür . Ve 15 aşamalı bir ikili sayıcı kullanarak 1 saniyelik kesin bir süre (1 Hz frekans) elde edebilirsiniz.

Pratik olarak, uygulamaların çoğunda, özellikle dijitalde, mevcut tüketim, batarya ömrünü korumak için mümkün olduğu kadar düşük olmalıdır. Bu nedenle, düşük frekanslı genellikle fiziksel kuvars fiziksel anlamına gelir, tahta tasarlarken, düşük frekanslı ve piyasada bulunabilirliği olan uygun imalat ve emlak ile fiziksel boyutlar açısından emlak arasında en iyi uzlaşma olarak seçilmiştir.

— WedaPashi
kaynak

İşlemcilerin bazıları çoğunlukla 27MHz kullanıyorsa, bir başka şüpheye göre, PLL giriş frekansı diğer tüm frekansları oluşturmak için 27mhz gerektirdiği anlamına gelir, değil mi?

— ramesh6663

@ FEB1115: Sorunuzu düzgün bir şekilde anladığımdan şüpheliyim, ancak anlayabildiğim kadarıyla, birçok işlemcinin dahili bir osilatörü var ve dengelendikten sonra dış kabuksal osilatör gerekli çarpan konfigürasyonları ile kullanılır ve / veya tipik bir istenen frekansı elde etmek için bölenler. Bu çarpan ve / veya bölen değerleri PLL tarafından sizin ilgi ve gereksiniminizin frekanslarını oluşturmak için kullanılır.

— WedaPashi

1

Bir işlemcinin neden "tek" bir frekans kullandığını bilmek istiyorsanız, bu frekansın katlarında bir sinyalle başa çıkmak zorunda olup olmadığını kontrol edin. 27Mhz PAL ve NTSC analog video yapmak için kullanışlıdır.

— joeforker

Bunun yerine 32.768 $ kilohertz, yani hertz değil mi? (Pek çok SE okuyucusu virgülün ondalık ayırıcı olduğu ülkelerde yaşamaktadır.)

— Ruslan

@Ruslan: Evet, geçerli nokta. Ben sadece 2 güç 15 = 32,768 Hz veya 32,768 KHz demek istedim.

— WedaPashi

23

32768 sayısı 2'nin, yani 2 ^ 15'in gücüdür. 32.768kHz saat frekansına sahipseniz, ikili frekans bölücüler, yani ikili sayıcılar, yani flip-flop zincirleri kullanarak 1Hz frekansa bölmek kolaydır.

1Hz frekansa sahip olmak, 1 saniye zaman çözünürlüğü sağlayan bir saat sinyaline sahip olduğunuz anlamına gelir: saniyeyi bir sayaçla sayın, matematiği yapın ve bir Gerçek Zamanlı Saat'e (RTC) sahip olun.

— Lorenzo Donati Monica'yı destekliyor
kaynak

Hızlı cevabınız için teşekkürler, 16bit sayacımıza ihtiyacımız var mı? Lütfen kendi anlamamı öğrenmek için herhangi bir bağlantıyı tam olarak kullanmama yardım eder misiniz, yoksa burada açıklayın.

— ramesh6663

Sana bir 16 bit sayacı kullanıyoruz ve sadece saat sinyali çıktı olarak en soldaki basamak çıkışını kullanabilirsiniz düşünüyorum

— tangrs

Veya 32768'i 2 ^ 15'e bölebilirsiniz, bu 15 seri-2 devreyi seriye yerleştirerek yapılabilir. Bu makalenin 2'ye bölünmesiyle ilgili bir örnek için bkz: electronics-tutorials.ws/counter/count_1.html Üstten ilk şematik!

— Bimpelrekkie

1/100 saniyelik bir okumaya sahip cihazların bile, 32.000 Hz kristal kullanmak ve 32.000 Hz kristal kullanmak ve 64, ardından 5 ve daha sonra bölmek yerine, sayıları her 8192 darbede 25 kez çarptığını görüyoruz. iki kez on.

— supercat

1

@supercat: 5 veya 10 (veya 20) gibi bir gücü olmayan herhangi bir sayıya bölmek için bir bölme devresine (veya bir ALU veya CPU'ya) ihtiyacınız vardır. İhtiyacınız olan her şeyin 2 gücüyle kesin olarak bölünmesi, bir D flip-flop'tur (ya da seri halinde basamaklandırılmış: bir sayaç olarak daha iyi bilinen bir devre)

— slebetman,

14

Öncelikle maliyeti nedeniyle. Bu özel kristaller saat endüstrisi nedeniyle ucuzdurlar. Bu cevap daha fazla ayrıntı sağlar, işte bir alıntı:

Her yıl 1,2 milyar saat satılıyor. Bunların çoğu, küçük bir 32kHz kristal gerektiren, ucuz dijital saatlerdir. ...

Sonuç olarak, bu kristaller olağanüstü derecede ucuzdur ... [Diğer kristaller] bu ucuz saat kristallerinden 10 ila 100 kat daha maliyetlidir.

Ayrıca, bu kristaller düşük güç için özellikle iyi optimize edilmiştir. Gerçek zamanlı saatlerin, böyle bir osilatörü, bir CR2032 tipi hücrede 10 yıl boyunca çalıştırması beklenir. Düşük frekans, düşük güç, diğer frekanslardaki küçük kristaller elde etmek için maliyette önemli bir artışa bakıyorsunuz.

Düşük hacimlerde, bu kristaller 25kHz veya 56kHz kristallerin normal veya yüksek gücünden bile daha ucuzdur, ancak yüksek hacimli üretime girene kadar fark büyük değildir.

İhtiyacınız olanı seçin, ancak yüksek hacimli bir ürün üretecekseniz ve tasarımınızı 32 kHz kristalle çalışacak şekilde ayarlayabilirseniz, bunu yapmak için önemli bir finansal teşvik vardır.

— Adam Davis
kaynak

MIDI için 31.25 kHz oranının (ortak 1 MHz saatin bölünmesine dayanarak) bir hata olduğunu düşünüyor musunuz? MIDI 32.768'e mi gitmeli?

— Kaz

@Kaz Çoğu midi makinesi zaten daha hızlı bir saate ihtiyaç duyardı. 1MHz ve katları ucuz ve elde edilmesi kolaydır. 32.768kHz zaman tabanını mididede kullanmak için hiçbir neden olduğunu sanmıyorum - hacimler düşük bile olsa, büyük maliyet tasarrufu olmazdı.

— Adam Davis,

1

@Kaz: Bazı UART tasarımları, baud hızı saatinin ana CPU musluğuyla senkronize olmasını ve istenen baud oranının 16 katının katı olmasını gerektirir. MIDI tanıtıldığında, bilgisayarların 1.0Mhz veya 3.579545Mhz katlarından türetilen bir saat kullanması yaygındı. Kesin olarak 31250 elde etmek için eskisini 2'ye ve sonra 16'ya bölün. İkincisini 7'ye ve sonra 16'ya bölün ve yaklaşık% 2,2 hızlı olan 31960Hz elde edin. Herhangi bir MIDI cihazının herhangi bir oranda girişi kabul etmesi gerektiğini netleştirmek için MIDI hızını 31605Hz +/-% 1,2 gibi bir şey olarak belirlemek daha iyi olabilirdi.

— supercat

@Kaz: Eğer bir UART 16x saat gerektiriyorsa, bir renk patlaması kristalinden elde edilebilecek bir sonraki daha hızlı hız 37287Hz olacaktır ve 4.0Mhz bir zaman tabanından bir sonraki daha hızlı hızlar büyük ölçüde her iki tarafına da olan 35714 ve 41667Hz olacaktır. . Sistemlerin onu 1.0Mhz veya 3.579545Mhz katından (BTW, PAL, 4.433619MHz kullanır; 9 ve 16 verim 30789'u yaklaşık 1.5 olan) bölüştürmesi gerekiyorsa, 31250Hz oranı muhtemelen en iyisidir % yavaş, belki 31250 PAL ve NTSC arasında bir uzlaşma olarak seçildi).

— supercat,

2

İstediğiniz frekansı kullanabilirsiniz - devre için tasarlandıysa.

CMOS çiplerinde frekans, güç tüketimi ile ilgilidir. Böylece 25KHz'lik bir saat 32.768 KHz'lik bir saatten daha az güç tüketir. 35 KHz saatin çalışması biraz daha fazla güç tüketecektir. Seçtiğiniz gerçek yongalarla koordineli olarak uygun minimum / maksimum saatinizi belirlemek için matematiği yapmanız gerekir.

Saat hızı, güç tüketimi ve saat döngüsü başına yapabileceğiniz iş miktarı arasında bir değişim var. Bu, devreden devreye değişir.

Sınıf olarak RTC'ler, ana güç kapalıyken güç tüketimiyle en çok ilgileniyor - ve yedek madeni para büyüklüğündeki pillerle çalışıyorsanız, ancak yine de makul derecede hassas saatler olması gerekiyor - ayda birkaç saniye içinde tipik.

— L Brielmaier
kaynak