список тем тестування презентації історія створення  |
 |
 |
 |
 |
4.8. Тактові генератори МК
Сучасні МК містять вбудовані тактові генератори, які вимагають мінімального числа зовнішніх часозадаючих елементів. На практиці використовуються три основні способи визначення тактової частоти генератора: за допомогою кварцового резонатора, керамічного резонатора і зовнішнього RC-ланцюга.
Типова схема підключення кварцового або керамічного резонатора приведена на мал. 4.9а.
Мал. 4.9. Тактування з використанням кварцового або керамічного резонаторів (а) і з використанням RC-ланцюга (б).
Кварцовий або керамічний резонатор Q підключається до виводів XTAL1 і XTAL2, які звичайно є входом і виходом інвертуючого підсилювача. Номінали конденсаторів C1 і C2 визначаються виробником МК для конкретної частоти резонатора. Іноді вимагається включити резистор порядка декількох мегаом між виводами XTAL1 і XTAL2 для стабільної роботи генератора.
Використовування кварцового резонатора дозволяє забезпечити високу точність і стабільність тактової частоти (розкид частот кварцового резонатора звичайно складає менш 0,01%). Такий рівень точності потрібен для забезпечення точного ходу годинника реального часу або організації інтерфейсу з іншими пристроями. Основними недоліками кварцового резонатора є його низька механічна міцність (висока крихкість) і відносно висока вартість.
При менш жорстких вимогах до стабільності тактової частоти можливе використовування більш стійких до ударного навантаження керамічних резонаторів. Багато керамічних резонаторів мають вбудовані конденсатори, що дозволяє зменшити кількість зовнішніх елементів, що підключаються, з трьох до одного. Керамічні резонатори мають розкид частот порядка декількох десятих часток відсотка (звичайно близько 0,5 %).
Найдешевшим способом задання тактової частоти МК є використовування зовнішнього RС-ланцюга, як показано на мал. 4.9б. Зовнішній RC-ланцюг не забезпечує високої точності задання тактової частоти (розкид частот може доходити до десятків відсотків). Це неприйнятно для багатьох програм, де потрібен точний підрахунок часу. Проте є маса практичних задач, де точність завдання тактової частоти не має великого значення.
Залежність тактової частоти МК від номіналів RC-ланцюга залежить від конкретної реалізації внутрішнього генератора і приводиться в керівництві по вживанню контролера.
Практично всі МК допускають роботу від зовнішнього джерела тактового сигналу, який підключається до входу XTAL1 внутрішнього підсилювача. За допомогою зовнішнього тактового генератора можна задати будь-яку тактову частоту МК (в межах робочого діапазону) і забезпечити синхронну роботу декількох пристроїв.
Деякі сучасні МК містять вбудовані RC або кільцеві генератори, які дозволяють контролеру працювати без зовнішніх ланцюгів синхронізації. Робота внутрішнього генератора звичайно дозволяється шляхом програмування відповідного біта регістра конфігурації МК.
В більшості моделей МК частота часозадаючого елемента (резонатора або RC-ланцюга) і частоти тактування fBUS жорстко зв'язані коефіцієнтом поділу вбудованого подільника частоти. Тому зміна частоти програмним шляхом не представляється можливою.
