Коли слід використовувати зовнішній кристал для цього MCU, враховуючи, що внутрішній генератор набагато швидший?

12

Я дивлюся на цей MCU і цікавився, чи є сенс використовувати зовнішній кристал.

Витягнуто з таблиці pg1,

* Управління Годинники
- від 4 до 32 МГц кварцового генератора
- 32 кГц генератор для RTC з калібрувальним - Внутрішня 8 МГц RC з опцією х6 PLL - Внутрішній кГц RC 40 генератора

- Внутрішній 48 МГц-генератор з автоматичною обрізкою на базі доп. синхронізація *

Внутрішній генератор може бути до 48 МГц. Зовнішній кристал знаходиться в межах від 4 до 32 МГц. Чому можна використовувати зовнішній кристал, коли внутрішній швидше, ніж 48 МГц, враховуючи, що зовнішній кристал коштує грошей і займає простір? Коли треба використовувати зовнішній кристал?

— user768421
джерело

4

Єдина перевага внутрішнього генератора mcu - це економія витрат, коли не потрібна додаткова точність зовнішніх.

— Махмуд Хоссейніпур

24

Внутрішній генератор набагато менш стійкий, ніж зовнішній генератор.

Якщо я читаю відповідну таблицю, внутрішній осцилятор частотою 48 МГц відкалібрований лише на заводі в межах 2,9% від заданої частоти - навіть недостатньо добре для RS-232. Є способи синхронізувати його із зовнішнім годинником, я думаю, він розроблений для використання в ситуації з пристроєм USB, де ви можете заблокувати PLL на бітовий потік USB.

Зовнішній кристал, як правило, точний приблизно до 20 ppm , частин на мільйон. Це 0,002% від зазначеної частоти. Якщо вам потрібно ще краще, є навіть компенсатори температури, оснащені кришталевими осциляторами.

Крім того, вам може знадобитися точна тактова частота з різною частотою, як правило, для зв'язку з пристроєм або майстра по асинхронному каналу зв'язку. Для цього вам може знадобитися осцилятор, наприклад, 29491200 Гц (115200 * 256).

— труба
джерело

2

відверто кажучи, 2,9% зазвичай досить хороші для UART / RS-232 (я використовував 115200 UART з принаймні 3,5% толерантністю [через внутрішню невідповідність швидкості передачі 8 МГц RC і внутрішні неточності] протягом декількох тижнів, без помітних відчуттів помилки); AFAIR, UART / RS-232 досить корисний нижче 5% загальної невідповідності тактових годин, а межа кордону може бути використана навіть на відсоток або два вище - також ви пропустили факт (зазначають інші), що ви можете використовувати PLL для множення кришталевого годинника, щоб отримати швидкість настільки високий, як внутрішній такт.

2

@vaxquis вам пощастило. 5% - це абсолютна максимально допустима швидкість передачі даних, і якщо відправник і одержувач виходять на 2,5% в різних напрямках, то ви прямо на межі.

— Брюс Абботт

6

RS232 - це стандарт напруги та контакту, а не стандарт протоколу.

— old_timer

2

Якщо ви використовуєте 4-х разів перевитрати, швидше за все, ви знизите від 25 до 50%. З 8x, ймовірно, може бути гірше ніж, а 16x навіть краще. Вам потрібно бути достатньо точним, щоб пройти один символ, тоді приймач повторно синхронізується на початковому біті. Деякі з них можуть навіть повторно синхронізувати кожен край, що призведе до ще більшої помилки. Отже декодування uart залежить від конструкції приймача. Деякі / здорові конструкції можуть дуже легко працювати назавжди з 2,9% -ною помилкою годин і ніколи не ковзати.

— old_timer

3

@pipe - це вся точка 8 і 16-кратного перебігу, щоб отримати кращу роздільну здатність, де краї відносно того, де ви займаєтеся вибіркою. Можливо, частини, про які ви говорите, використовують внутрішні генератори. Або, можливо, молодших інженерів, оскільки це дизайн досить тривіальна. Ви можете легко синхронізувати на кожному краю та залишатися синхронізованими назавжди навіть із переміщенням годин. Оскільки ми не знаємо, якщо ми не працюємо там і не знаходимось у потрібному відділі, як розроблений приймач, найкраще спробувати дістатись до цих кількох відсотків та або зробити достатньо тестування, щоб генерувати статистику щодо бітової швидкості помилок.

— old_timer

10

Внутрішній - це генератор, зазвичай це RC-генератор. Ці осцилятори набагато менш точні, ніж кристали. Також ці осцилятори мають тенденцію до дрейфу при зміні температури.

Кристали з іншого боку можуть бути настільки ж точними, як і гроші, які ви хочете витратити. Точність потрібна, якщо, наприклад, використовується високошвидкісний зв’язок, такий як USB. USB має дуже жорсткі допуски.

— vini_i
джерело

8

Дивіться цю схему на сторінці 16:

Схоже, ви також можете використовувати кристал як вхід до PLL, що дозволяє вам досягти внутрішніх тактових частот 48 МГц від більш повільного кристала.

— pjc50
джерело

7

Кристалічний генератор подається в мікросхему з фазовим замкненим циклом (PLL), яка може примножувати та ділити частоту кристала на значення між 1 і 16. Отже, за допомогою кристала 8 МГц ви можете генерувати 48МГц головний тактовий процесор. Як говорили інші, зовнішній кристал є більш точним і стабільним, ніж високошвидкісний генератор на мікросхемі.

— Стів Г
джерело