Dahili osilatörün çok daha hızlı olması nedeniyle bu MCU için ne zaman harici bir kristal kullanılmalıdır?

12

Bu MCU'ya bakıyorum ve harici bir kristal kullanmanın mantıklı olup olmadığını merak ediyordum.

Veri sayfasından çıkarıldı pg1,

* Saat yönetimi
- 4 ila 32 MHz kristal osilatör
- Kalibrasyonlu RTC için 32 kHz osilatör - x6 PLL seçeneği ile dahili 8 MHz RC - Dahili 40 kHz RC osilatör

- Dahili 48 MHz osilatör otomatik ile ext göre düzeltici. senkronizasyon *

Dahili osilatör 48Mhz'ye kadar olabilir. Dış kristal 4-32 Mhz arasındadır. Harici kristalin paraya mal olduğu ve yer kapladığı göz önüne alındığında, dahili olan 48Mhz'den daha hızlı olduğunda neden bir dış kristal kullanmalı? Ne zaman bir dış kristal kullanılmalıdır?

— user768421
kaynak

4

mcu'nun dahili osilatörünün tek avantajı, harici olanların ekstra doğruluğuna ihtiyaç duymadığında maliyet tasarrufu sağlamaktır.

— Mahmoud Hosseinipour

24

Dahili osilatör, harici bir kristal osilatörden çok daha az kararlıdır.

Veri sayfasını doğru okuyorsam, dahili 48 MHz osilatör yalnızca fabrikada belirtilen frekansın% 2.9'una kalibre edilir - RS-232 için yeterince iyi değildir. Harici bir saate senkronize etmenin yolları var, bence PLL'yi USB bit akışına kilitleyebileceğiniz bir USB cihazı durumunda kullanılmak üzere tasarlandı.

Harici bir kristal tipik olarak milyonda yaklaşık 20 ppm , parça başına doğrudur . Bu, belirtilen frekanstan% 0.002'dir. Daha da iyisine ihtiyacınız varsa, sıcaklık dengelemeli, fırınlanmış kristal osilatörler bile vardır .

Ayrıca, tipik olarak bir eşzamansız iletişim kanalı üzerinden bir cihaz veya master ile iletişim için farklı bir frekansta tam bir saat hızı isteyebilirsiniz. Bunun için, örneğin 29491200 Hz (115200 * 256) değerinde bir osilatöre ihtiyacınız olabilir.

— boru
kaynak

2

Açıkçası,% 2.9 genellikle UART / RS-232 için yeterince iyidir (115200 UART'ı en az% 3.5 toleransla kullandım [dahili 8 MHz RC'nin hem baud hızı uyuşmazlığı ve dahili yanlışlıklar nedeniyle] birkaç hafta boyunca farkedilmeden hatalar); AFAIR, UART / RS-232, toplam saat uyumsuzluğunun% 5'inin altında oldukça kullanılabilir ve yüzde veya iki daha bile yüksek sınırda kullanılabilir - ayrıca, hız almak için kristal saati çarpmak için PLL'yi kullanabileceğiniz gerçeğini (başkaları tarafından not edildi) kaçırdınız. iç saatleme kadar yüksek.

2

@vaxquis şanslıydın. % 5 mutlak maksimum kabul edilebilir baud hızı uyuşmazlığıdır ve gönderen ve alıcı farklı yönlerde% 2,5 ise, sınırdasınız demektir.

— Bruce Abbott

6

RS232 bir protokol standardı değil, bir voltaj ve pin standardıdır.

— old_timer

2

4x fazla örnekleme kullanıyorsanız, büyük olasılıkla% 25 ila% 50 arasında bir indirim yapabilirsiniz. 8x ile muhtemelen daha kötü ve 16x daha iyi olabilir. Yalnızca bir karakterden geçebilecek kadar doğru olmanız gerekir, daha sonra alıcı başlangıç bitinde yeniden senkronize olur. Hatta bazıları her kenarda yeniden senkronize edilebilir ve bu da daha fazla hataya neden olabilir. Bu nedenle uart kod çözme, alıcının tasarımına bağlıdır. Bazı / aklı başında tasarımlar% 2.9 saat hatasıyla sonsuza kadar kolayca çalışabilir ve asla biraz kaymaz.

— old_timer

3

@pipe, bu, kenarların örneklediğiniz yere göre daha iyi bir çözünürlük elde etmek için 8 ve 16x aşırı örneklemenin tamamıdır. Belki de bahsettiğiniz parçalar dahili osilatörler kullanıyor. Ya da belki de kullanılan genç mühendisler, tasarımı oldukça önemsiz bir şeydir. Her kenarda kolayca senkronize edebilir ve saat kaymasında bile sonsuza kadar senkronize kalabilirsiniz. Orada çalışmadıkça ve doğru departmanda bulunmadıkça, bir alıcının nasıl tasarlandığını bilmediğimizden, bu yüzde birkaçına ulaşmaya çalışmak veya bit hatası oranı ile ilgili istatistikler oluşturmak için yeterli testi yapmak en iyisidir.

— old_timer

10

Dahili bir osilatördür, genellikle bir RC osilatörüdür. Bu osilatörler kristallerden çok daha az doğrudur. Ayrıca bu osilatörler sıcaklık değişimleri ile sürüklenme eğilimindedir.

Kristaller ise harcamak istediğiniz para kadar doğru olabilir. Doğruluk, örneğin USB gibi yüksek hızlı iletişim kullanıldığında gereklidir. USB çok sıkı toleranslara sahiptir.

— vini_i
kaynak

8

Sayfa 16'daki bu şemaya bakın:

Görünüşe göre kristali PLL'ye giriş olarak da kullanabilirsiniz, böylece daha yavaş bir kristalden 48MHz dahili saat hızlarına ulaşmanızı sağlar.

— pjc50
kaynak

7

Kristal osilatör, kristal frekansını 1 ve 16 arasındaki değerlerle çarpıp bölebilen bir çip üzerinde Fazlı Kilitli Döngü (PLL) besler. Böylece 8MHz kristal ile işlemci için 48MHz ana saat üretebilirsiniz. Diğerlerinin söylediği gibi, harici bir kristal çip üstü yüksek hızlı osilatörden daha doğru ve kararlıdır.

— Steve G
kaynak