हम अधिकांश सर्किट में 32.768 kHz क्रिस्टल का उपयोग क्यों करते हैं?

Question

हम अधिकांश सर्किट में 32.768 kHz क्रिस्टल का उपयोग क्यों करते हैं, उदाहरण के लिए RTC सर्किट में? यदि मैं 35 या 25 kHz क्रिस्टल का उपयोग करूँ तो क्या होगा?

मुझे लगता है क्योंकि आईसी आंतरिक Xin, Xout पिन सर्किटरी CMOS / TTL / NMOS तकनीक में होना चाहिए। क्या यह सच है?

Comments

और अगर आप 15 बार आवृत्ति को आधा करते हैं?

— इग्नासियो वाज़केज़-अब्राम्स

@ FEB1115: उसका (मानकर) मतलब है, अगर आप 2 गुणा 15 बार करते हैं तो आपको क्या मिलेगा?

— वेनापाशी

@ FEB1115 मुझे लगता है कि इग्नासियो वाज़केज़-अब्राम्स इस तथ्य की ओर इशारा कर रहे हैं कि$2^{15}=32768$

— । आरएमथ

बिट ओटी ... क्रिस्टल के लिए एक और लोकप्रिय आवृत्ति 4.43MHz (या वहाँ के बारे में) थी। शुरुआती होम माइक्रो-कंप्यूटर अक्सर इसका इस्तेमाल करते थे। ऐसा इसलिए है क्योंकि इस आवृत्ति वाले क्रिस्टल का उपयोग CRT रंग-टीवी में रंग-संकेतों का पता लगाने के लिए किया गया था, इसलिए वे बड़ी मात्रा में उत्पादित किए गए थे (हर रंग-टीवी को एक की आवश्यकता थी), और बहुत सस्ते (शुरुआती घर-कंप्यूटरों के लिए एक चिंता)। (यह संभव है कि संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप ने रंग के लिए दो अलग-अलग आवृत्तियों का उपयोग किया था, लेकिन वे दोनों 4 से 5 मेगाहर्ट्ज रेंज में होंगे।)

— बार्ड कोपरपुड

@BaardKopperud NTSC (पहले उत्तरी अमेरिका और जापान और कुछ अन्य देशों में प्रयुक्त) ने 3.579545 मेगाहर्ट्ज की एक रंगीन फट क्रिस्टल आवृत्ति का उपयोग किया था, यही वजह है कि एनएस 1pps चिप सहित कई चिप्स थे, उस आवृत्ति के क्रिस्टल।

— Spehro Pefhany

Answer 1

एक वास्तविक समय घड़ी की आवृत्ति अनुप्रयोग के साथ बदलती है। आवृत्ति 32768 हर्ट्ज (32.768 KHz) आमतौर पर उपयोग की जाती है, क्योंकि यह 2 (2 ¹⁵ ) मूल्य की शक्ति है । और, आप 15 चरण बाइनरी काउंटर का उपयोग करके सटीक 1 सेकंड की अवधि (1 हर्ट्ज आवृत्ति) प्राप्त कर सकते हैं।

व्यावहारिक रूप से, अधिकांश अनुप्रयोगों में, विशेष रूप से डिजिटल, वर्तमान खपत को बैटरी जीवन को संरक्षित करने के लिए जितना संभव हो उतना कम होना चाहिए। तो, इस आवृत्ति को बोर्ड डिजाइन करते समय भौतिक आयामों की अवधि में बाजार की उपलब्धता और अचल संपत्ति के साथ कम आवृत्ति और सुविधाजनक निर्माण के बीच सबसे अच्छा समझौता के रूप में चुना जाता है, जहां कम आवृत्ति का मतलब आमतौर पर क्वार्ट्ज शारीरिक रूप से बड़ा होता है।

Comments

एक और संदेह है कि अगर प्रोसेसर में से कुछ ज्यादातर 27Mhz का उपयोग करते हैं, तो इसका मतलब है कि PLL इनपुट आवृत्ति के कारण 27mhz को अन्य सभी आवृत्तियों को उत्पन्न करने की आवश्यकता है क्या मैं सही हूं?

— ramesh6663

@ FEB1115: मुझे संदेह है कि अगर मैंने आपके प्रश्न को बड़े करीने से समझा है, लेकिन जो मैं समझ सकता हूं, उससे मैं कहूंगा कि कई प्रोसेसरों में एक आंतरिक ऑसिलेटर होता है और एक बार जब यह स्थिर हो जाता है, तो बाहरी क्रस्टल ऑसिलेटर का उपयोग मल्टीप्लायरों के आवश्यक विन्यास के साथ किया जाता है और / या एक विशिष्ट वांछित आवृत्ति प्राप्त करने के लिए भाजक। यह गुणक और / या भाजक मान PLL द्वारा आपकी रुचि और आवश्यकता की आवृत्तियों को उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है।

— वासपाशी

यदि आप जानना चाहते हैं कि प्रोसेसर एक "विषम" आवृत्ति का उपयोग क्यों करता है, तो यह देखने के लिए जांचें कि क्या उस आवृत्ति के कई पर सिग्नल से निपटना है। 27Mhz PAL & NTSC एनालॉग वीडियो करने के लिए उपयोगी है।

— जोफोरर

क्या आपको इसके बदले $ 32.768 $ किलोहर्ट्ज़ का मतलब है, हर्ज़्ज़ नहीं? (कई एसई पाठकों देशों में जहां अल्पविराम दशमलव विभाजक है में रहते हैं।)

— रुस्लान

@ रोलन: हाँ, मान्य बिंदु। मुझे बस 2 का मतलब था पॉवर 15 = 32,768 हर्ट्ज या 32.768 KHz।

— वेनापाशी

Answer 2

संख्या 32768 2 की शक्ति है, अर्थात यह 2 ^ 15 है। यदि आपके पास 32.768kHz क्लॉक फ़्रीक्वेंसी है तो बाइनरी फ़्रीक्वेंसी डिवाइडर, उर्फ ​​बाइनरी काउंटर्स यानी फ्लिप-फ्लॉप की चेन का उपयोग करके इसे 1Hz फ़्रीक्वेंसी में विभाजित करना आसान है।

1Hz फ़्रीक्वेंसी होने का मतलब है कि आपके पास एक घड़ी सिग्नल है जो 1s समय रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता है: एक काउंटर के साथ सेकंड की गणना करें, गणित करें और आपके पास एक रियल-टाइम क्लॉक (RTC) है।

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आपके त्वरित उत्तर के लिए धन्यवाद, तो क्या हमें 16 बिट काउंटर की आवश्यकता है? क्या आप मुझे अपना समझने के लिए कोई प्रयोग पूर्ण लिंक देने के लिए कृपया मेरी मदद कर सकते हैं या कृपया इसे यहाँ स्पष्ट करें।

— ramesh6663

मुझे लगता है कि आप एक 16bit काउंटर का उपयोग कर सकते हैं और बस घड़ी संकेत आउटपुट के रूप में सबसे महत्वपूर्ण अंकों उत्पादन का उपयोग

— tangrs

या आप 32768 को 2 ^ 15 से विभाजित कर सकते हैं जो श्रृंखला में 15 डिवाइड-बाय -2 सर्किट रखकर किया जा सकता है। डिवाइड-बाय -2 के एक उदाहरण के लिए देखें यह लेख: इलेक्ट्रॉनिक्स- tutorials.ws/counter/count_1.html शीर्ष से पहला योजनाबद्ध!

— Bimpelrekkie

मुझे यह दिलचस्प लगता है कि 1/100-सेकंड के रीडआउट वाले डिवाइस अभी भी आमतौर पर 32,768Hz क्रिस्टल का उपयोग करते हैं और प्रत्येक 8192 दालों को 25 गुना गिनते हैं, बजाय 32,000Hz क्रिस्टल का उपयोग करने और 64 से विभाजित करने, फिर 5 और फिर। दस बार दो।

— सुपरकैट

@ सुपरकैट: किसी भी संख्या से विभाजित करने के लिए जो 2 की शक्ति नहीं है जैसे 5 या 10 (या 20) आपको एक डिवाइड सर्किट (या ALU या CPU) की आवश्यकता है। 2 की शक्तियों द्वारा सख्ती से विभाजित करने के लिए आपको एक डी फ्लिप-फ्लॉप (या श्रृंखला में कई कैस्केड: एक सर्किट को काउंटर के रूप में बेहतर पता है)

— स्लीबेटमैन

Answer 3

यह मुख्य रूप से लागत के कारण है। ये विशेष रूप से क्रिस्टल घड़ी उद्योग के कारण सस्ते हैं। यह उत्तर अधिक विस्तार प्रदान करता है, यहाँ एक अंश है:

हर साल 1.2 बिलियन घड़ियों की बिक्री होती है। उनमें से अधिकांश सस्ती डिजिटल घड़ियां हैं, जिन्हें एक छोटे, 32kHz क्रिस्टल की आवश्यकता होती है। ...

नतीजतन, ये क्रिस्टल असाधारण रूप से सस्ते हैं ... [अन्य क्रिस्टल] इन सस्ती घड़ी क्रिस्टल की तुलना में 10 से 100 गुना अधिक मात्रा में हैं।

इसके अलावा, ये क्रिस्टल कम शक्ति के लिए विशेष रूप से अनुकूलित होते हैं। CR2032 प्रकार के सेल पर वास्तविक समय की घड़ियों को 10 साल तक ऐसे थरथरानवाला चलाने की उम्मीद है। अन्य आवृत्तियों में कम आवृत्ति, कम शक्ति, छोटे क्रिस्टल प्राप्त करने के लिए, आप लागत में पर्याप्त वृद्धि देख रहे हैं।

कम मात्रा में ये क्रिस्टल अभी भी सामान्य या उच्च शक्ति 25kHz या 56kHz क्रिस्टल की तुलना में कम महंगे हैं, लेकिन जब तक आप उच्च मात्रा में निर्माण नहीं करते तब तक अंतर बड़ा नहीं होता है।

चुनें कि आपको क्या चाहिए, लेकिन यदि आप एक उच्च वॉल्यूम उत्पाद का उत्पादन करने जा रहे हैं और 32kHz क्रिस्टल के साथ काम करने के लिए अपने डिज़ाइन को समायोजित कर सकते हैं, तो ऐसा करने के लिए पर्याप्त वित्तीय प्रोत्साहन है।

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क्या आपको लगता है कि मिडी के लिए 31.25 किलोहर्ट्ज़ दर (एक आम 1 मेगाहर्ट्ज घड़ी को विभाजित करने के आधार पर) एक गलती थी? क्या मिडी को 32.768 के लिए जाना चाहिए था?

— कज़

@ काज अधिकांश मिडी मशीनों को वैसे भी तेज घड़ी की आवश्यकता होगी। 1MHz और इसके गुणक सस्ते और आसानी से प्राप्त होते हैं। मुझे नहीं लगता कि मिडी में 32.768kHz टाइमबेस का उपयोग करने का कोई कारण था - यहां तक ​​कि वॉल्यूम कम थे, इसलिए कोई बड़ी लागत बचत नहीं होगी।

— एडम डेविस

@ काज: कुछ यूएआर डिजाइनों की आवश्यकता होती है कि बॉड दर घड़ी मुख्य सीपीयू मुर्गा और वांछित बॉड दर 16x के कई के साथ समकालिक हो। जब मिडी को पेश किया गया था, तो कंप्यूटर के लिए 1.0Mhz या 3.579545MMz में से कई से प्राप्त घड़ी का उपयोग करना सामान्य था। पूर्व को 2 से विभाजित करें और फिर 31250 को ठीक से प्राप्त करने के लिए 16। बाद में 7 से विभाजित करें और फिर 16 को 31960 हर्ट्ज प्राप्त करें, जो लगभग 2.2% तेज है। मिडी दर को 31605Hz +/- 1.2% के रूप में निर्दिष्ट करने के लिए बेहतर हो सकता है, यह स्पष्ट करने के लिए कि किसी भी MIDI उपकरण को किसी भी दर पर इनपुट स्वीकार करना चाहिए।

— सुपरकट

@ काज: अगर एक UART को 16x घड़ी की आवश्यकता होती है, तो एक रंगबर्स्ट क्रिस्टल से अगली तेज गति 37287Hz हो सकती है, और 4.0Mhz टाइमबेस से अगली तेज गति 35714 और 416hHz होगी, जो इसके दोनों ओर काफी हद तक हैं । 31250Hz दर शायद सबसे अच्छा है अगर सिस्टम को 1.0Mhz या 3.579545Mhz (BTW, PAL में से कई से इसे प्राप्त करने में सक्षम होने की आवश्यकता होगी, तो 4.433619MHz का उपयोग करेगा; जो कि 9 और 16 पैदावार के साथ 30789, जो लगभग 1.5 है; % धीमा; शायद 31250 को PAL और NTSC के बीच समझौता के रूप में चुना गया था)?

— सुपरकैट

Answer 4

आप अपनी इच्छा के अनुसार किसी भी आवृत्ति का उपयोग कर सकते हैं - बशर्ते आपका सर्किट इसके लिए डिज़ाइन किया गया हो।

सीएमओएस चिप्स के साथ, आवृत्ति बिजली की खपत से संबंधित है। तो एक 25KHz घड़ी एक 32.768 KHz घड़ी की तुलना में कम बिजली की खपत करेगी। 35 किलोहर्ट्ज़ क्लॉकिंग थोड़ा और अधिक शक्ति होगी। आपको अपनी उचित न्यूनतम / अधिकतम क्लॉकिंग निर्धारित करने के लिए गणित करना चाहिए, आपके द्वारा चुने गए वास्तविक चिप्स के साथ समन्वित।

घड़ी की गति, बिजली की खपत और काम की मात्रा के बीच एक व्यापार है जो आप प्रति घड़ी चक्र में कर सकते हैं। यह सर्किट से सर्किट में भिन्न होता है।

आरटीसी एक वर्ग के रूप में, मुख्य बिजली बंद होने पर बिजली की खपत से सबसे अधिक चिंतित हैं - और आप बैक-अप सिक्का-सेल बैटरी पर चल रहे हैं, लेकिन फिर भी यथोचित सटीक घड़ियों की आवश्यकता है - प्रति माह कुछ सेकंड के भीतर आम तौर पर।