Микроконтроллеры

Тактирование микроконтроллера

Подробности

Категория: Микроконтроллеры

Опубликовано 15.06.2016 12:46

Автор: Admin

Просмотров: 7052

Тактовая частота микроконтроллера это количество тактов в секунду которые выполняет микроконтроллер. Получается чем больше тактовая частота МК тем большее количество операций он может выполнить за 1 секунду.

К примеру тактовая частота в 8 МГц означает что МК за 1 секунду выполнить 8000000 различных операций таких как сложение, вычитание, запись данных в регистры и чтение данных т.д. Такая частота кажется довольно большой но как показывает практика это далеко не так, к примеру частота тактирования современных процессора компьютера составляет уже от 2 ГГц, а некоторые модели уже имеют частоту в 4 ГГц.

Существует 4 способа тактирование микроконтроллера:

• использовать внутренний RC-генератор;
• использовать внешний кварц;
• использовать внешний генератор;
• использовать RC-цепочку.

Давайте в вкратце рассмотрим каждый из этих способов тактирования микроконтроллера. Выбор того или иного способа осуществляется путем выставления фьюз битов микроконтроллера.

Тактирование микроконтроллера от внутреннего RC генератора

При этом способе нам не нужно подключать какие либо внешние детали. Тактирование осуществляется от RC генератора который находится внутри и который может работать на частотах 1,2,4,8 МГц. А если вам требуется какая нибудь другая частота, то этот способ не подходит. Так же этот способ не подойдет если вам нужны точные интервалы времени, дело в том что задающая частота RC генератора плавает в зависимости от температуры.

Тактирование микроконтроллера от внешнего кварцевого резонатора

Этот способ несколько сложнее, для того чтобы его подключить нам нужно знать расположение выводов микроконтроллера и их название, далее находим выводы "XTAL1" и "XTAL2".

Схема подключения кварцевого резонатора к микроконтроллеру

Емкость конденсаторов должана быть в интервале от 15 до 22 пФ, один вывод подсоединятеся к резонатору а другой к земле.

Тактирование микроконтроллера от RC-цепочки

 В представленной схеме тактирования конденсатор берется емкостью не менее 22 пФ, а резистор от 10 Ом до 100 кОм. Внешний RC генератор так же как и внутренний имеет нестабильную частоту которая "плавает " в зависимости от температуры. Но если в проектах не нужна стабильная частота то можно использовать эти два способа.

Частота тактирования рассчитывает по формуле

F=2/3 R*C

F-это частота в Герцах;

R- номинал сопротивления в Ом;

C - емкость конденсатора в Фарадах.

По дефолту все МК AVR (за исключением страх AT90S2313 и AT90S8535 и другие) настроены так чтобы испольщовать внутренний тактовый генератор. Получается как только мы подаем на него напряжение то МК сразу начинает работать.

За выбор источника тактирования отвечает биты CKSEL

выставляя биты нужным образом получаем нужный нам источник тактирования. 

CKSEL3...0=0000 - это внешний источник тактового синнала.

CKSEL3...0=0100 - внутренний RC генератор 8 МГц.

Для того чтобы использовать внешний RC генерато нужно выставлять следующие биты, в зависимости от расчетного значения частоты.

• CKSEL3...0=0101 - частота менее 0.9 МГц;
• CKSEL3...0=0110 - от 0.9 МГц до 3 МГц;
• CKSEL3...0=0111 - от 3 МГц до 8 МГц;
• CKSEL3...0=1000 - от 8 МГц до 12 МГц.

• < Назад
• Вперёд >