Тактовый генератор.

Автор: Super User Просмотров: 6721

Пользователь может выбрать один из восьми режимов тактового генератора в битах конфигурации микроконтроллера (FOSC2, FOSC1 и FOSC0):

  1. LP – низкочастотный кварцевый резонатор (малое энергопотребление).
  2. XT – кварцевый/керамический резонатор.
  3. HS – высокочастотный кварцевый/керамический резонатор.
  4. HS+PLL – высокочастотный резонатор с включенным PLL модулем.
  5. RC – внешний резистор/конденсатор.
  6. RCIO – внешний резистор/конденсатор с включенным каналом порта ввода/вывода.
  7. EC – внешний тактовый сигнал.
  8. ECIO – внешний тактовый сигнал с включенным каналом порта ввода/вывода.

В некоторых МК 18 серии (к примеру pic18f25k20) есть режимы внутреннего генератора  INTOSC и  INTOSCIO.

  1. INTOSC – внутренний генератор с FOSC/4 выходом на  RA6 и  I/O на RA7.
  2. INTOSCIO – внутренний генератор  I/O на RA6 и RA7

Для того, что бы   прописать биты конфигурации тактового генератора очень удобно открыть enc файл в MPLAB соответствующего МК.

 

alt

 

И "подглядеть"  как правильно записать биты конфигурации.

Биты кофигурации PIC18F252.


alt

 

 

Кпримеру, нам нужно выбрать режим HS. Смотрим в файле с расширением ENC  выбранного  МК, находим  конфигурацию генератора и выбираем строку с HS , в данном случае   "OCS=HS".  Сконфигурируем этот режим  генератора сделав  запись в редакторе  в MPLAB :

CONFIG      OSC=HS     ; высокочастотный  кварц.резонатор    
 

Необходимый режим работы генератора выбирается в зависимости от требуемой задачи. И можно считать ошибкой  применение высокочастотного кварцевого резонатора там,  где достаточно  даже внутреннего или с более низкой частотой. Особенно при питании от батарей, т.к. при высокой частоте тактового генератора мощность микроконтроллера увеличивается, тем самым приводит к быстрому разряду батарей.

Опять же это не относится к тем разработкам, где требуется высокая скорость  или точность обработки.

Рассмотим   режимы работы тактового генератора.

  1. LP – низкочастотный кварцевый резонатор (малое энергопотребление).

В данном режиме работы генератора задействован низкочастотный кварцевый резонатор. Диапазон частот до 200 кГц(см.таблицу). В этом режиме  микроконтроллер имеет малое потребление, при этом, за счет применения кварцевого резонатора достигается колебания фиксированной частоты с высокой температурной и временно́й стабильностью.

Подключается кварцевый резонатор к выводам OSC1 и OSC2 микроконтролера.

  1. XT – кварцевый/керамический резонатор.       

В этом  режиме работы генератора задействован  кварцевый  или керамический резонатор. Диапазон частот от 200 кГц до 4 МГц . (см.таблицу). В случае применения керамического  резонатора емкость конденсаторов (обвязки) подбирается  согласно таблице:

Подключается кварцевый и карамеческий  резонатор к микроконтроллеру так же, как и LP режиме.

           

  1. HS – высокочастотный кварцевый/керамический резонатор.

В  режиме "HS" работы генератора задействован  кварцевый  или керамический резонатор. Диапазон частот от 4 МГц до 25 МГц . (см.таблицу).  На практике для получения частоты тактового генератора более 20 Мгц лучше задействовать модуль PLL микроконтроллера.  В случае применения керамического  резонатора емкость конденсаторов (обвязки) подбирается  согласно таблице:

Подключается кварцевый и карамеческий  резонатор к микроконтроллеру так же, как и LP режиме.

 
В  режимах   LP, XT и  HS  микроконтроллер  может  работать  от  внешнего  источника  тактового  сигнала, подключенного к выводу OSC1.

  1. HS+PLL – высокочастотный резонатор с включенным PLL модулем

В данном режиме работы генератора задействован высокочастотный кварцевый резонатор. Диапазон частот кварцевого резонатора до 16 МГц  (в МК PIC18FXX2 до 10 МГц) . Высокая внутренняя частота микроконтроллера  достигается за счет применения  в этом режиме встроенного модуля  PLL микроконтроллера, умножающего входную частоту кварцевого резонатора на 4. Такое решение имеет более высокую защищенность от электромагнитных помех, чем применение  высокочастотного кварцевого резонатора.

 

Подключение резонатора к микроконтроллеру.

alt

alt

 

  1. RC – внешний резистор/конденсатор.

Такой режим  применяется в приложениях, не требующих высокой точности  работы тактового генератора. Частота генератора зависит от различных внешних параметров, напряжения питания, температуры, параметров RC цепочки. Микроконтроллеры 18 серии имеют различные питания  5, 3.3, 2-5,5 вольт, по этому для определения необходимых номиналов RC лучше  обратиться к даташиту .

С выхода OSC2 микроконтроллера можно "снять" сигнал частотой в 4 раза ниже, т.е. Fosc/4.

 

 Схема подключения в режиме RC.

alt

 

  1. RCIO – внешний резистор/конденсатор с включенным каналом порта ввода/вывода.

В таком режиме тактовый генератор работает также как и в RC режиме, за исключением вывода  OSC2, который будет работать в качестве обычного канала  ввода/вывода (RA6).

  1. EC – внешний тактовый сигнал.

В этом режиме тактовый генератор микроконтроллера работает от внешнего сигнала, который подается на вход OSC1. С выхода вывода OSC2 микроконтроллера можно "снять" сигнал частотой в 4 раза ниже, т.е. Fosc/4.

 

Схема подключения в режиме EC.

alt

 

 

 

  1. ECIO – внешний тактовый сигнал с включенным каналом порта ввода/вывода.

В этом  режиме тактовый генератор работает также как и в EC режиме, за исключением вывода  OSC2, который будет работать в качестве обычного канала  ввода/вывода (RA6).

  1. INTOSC – внутренний генератор с FOSC/4 выходом на  RA6 и  I/O на RA7.

В некоторых микроконтроллерах 18 серии есть режимы работы от внутреннего генератора. К примеру PIC18F25K20 можно задействовать генераторы на 16 МГц и 31,25 кГц . При помощи регистра  OSCCON можно выбирать различные режимы работы, в том числе получать различную тактовую частоту 16, 8, 4.. и до 31 кГц. при помощи  бит  IRCF2-0. С выхода линии OSC2 (RA6) в этом режиме присутствует частота FOSC/4. Линия RA7 как обычный канал  ввода/вывода. При работе внутреннего генератора на 16 или 8 МГц  можно подключить модуль PLL, который будет умножать тактовую частоту на 4. Соответственно частота тактового  генератора будет 64 или 32 МГц . Подключение  модуля PLL производится битом PLLEN регистра OSCTONE.

  1. INTOSCIO – внутренний генератор  I/O на RA6 и RA7.

Этот режим работы тактового генератора отличается от предыдущего тем, что  оба его вывода  RA6 и RA7 работают как обычные канала  ввода/вывода.


Все права принадлежат ChipMK.ru. При копировании материала ссылка обязательна. 2011-2017 © ChipMK.ru

ChipMk.ru Яндекс.Метрика
PRCY.ru