इस MCU के लिए किसी बाहरी क्रिस्टल का उपयोग कब किया जाना चाहिए कि आंतरिक थरथरानवाला बहुत तेज हो?

Question

मैं इस MCU को देख रहा हूं और सोच रहा था कि क्या यह बाहरी क्रिस्टल का उपयोग करने के लिए समझ में आता है।

डेटाशीट pg1 से निकाला गया,

* घड़ी प्रबंधन
- 4 से 32 मेगाहर्ट्ज क्रिस्टल थरथरानवाला
- अंशांकन के साथ आरटीसी के लिए 32 किलोहर्ट्ज़ थरथरानवाला - आंतरिक 6 मेगाहर्ट्ज आरसी x6 PLL विकल्प के साथ - आंतरिक 40 kHz आरसी थरथरानवाला

- आंतरिक 48 मेगाहर्ट्ज थरथरानवाला स्वचालित ट्रिमिंग पर आधारित है। तादात्म्य*

आंतरिक थरथरानवाला 48Mhz तक हो सकता है। बाहरी क्रिस्टल 4 - 32 मेगाहर्ट्ज के बीच है। जब कोई आंतरिक क्रिस्टल 48Mhz की तुलना में तेज़ होता है तो कोई बाहरी क्रिस्टल का उपयोग क्यों करेगा, क्योंकि बाहरी क्रिस्टल में पैसे होते हैं और जगह घेरते हैं? बाहरी क्रिस्टल का उपयोग कब करना चाहिए?

Comments

एमसीयू के आंतरिक ऑसिलेटर का एकमात्र लाभ लागत की बचत है जब बाहरी लोगों की अतिरिक्त सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है।

— महमूद होसेनीपोर

Answer 1

आंतरिक थरथरानवाला एक बाहरी क्रिस्टल थरथरानवाला की तुलना में बहुत कम स्थिर है।

यदि मैं डेटाशीट को सही ढंग से पढ़ रहा हूं, तो आंतरिक 48 मेगाहर्ट्ज थरथरानवाला केवल फैक्ट्री में निर्दिष्ट आवृत्ति के 2.9% के भीतर कैलिब्रेटेड है - आरएस -232 के लिए भी पर्याप्त नहीं है। इसे बाहरी घड़ी में सिंक्रनाइज़ करने के तरीके हैं, मुझे लगता है कि यह एक यूएसबी डिवाइस स्थिति में उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जहां आप पीएलएल को यूएसबी बिटस्ट्रीम पर लॉक कर सकते हैं।

एक बाहरी क्रिस्टल आमतौर पर है पर लगभग 20 पीपीएम , भागों-प्रति-मिलियन तक सटीक होता है । यह निर्दिष्ट आवृत्ति से 0.002% है। यदि आपको और भी बेहतर की जरूरत है, वहाँ भी तापमान मुआवजा दिया जाता है, ओवन क्रिस्टल क्रिस्टल।

इसके अतिरिक्त, आप एक अलग आवृत्ति पर एक सटीक घड़ी की गति चाहते हैं, आमतौर पर एक उपकरण के साथ संचार के लिए या एक अतुल्यकालिक संचार चैनल पर मास्टर कर सकते हैं। इसके लिए आपको 29491200 हर्ट्ज (115200 * 256) उदाहरण के लिए एक थरथरानवाला की आवश्यकता हो सकती है।

Comments

स्पष्ट रूप से, 2.9% आमतौर पर UART / RS-232 के लिए पर्याप्त है (मैंने कम से कम 3.5% सहिष्णुता के साथ 115200 UART का उपयोग किया है [आंतरिक 8 मेगाहर्ट्ज आरसी के दोनों बॉड दर बेमेल और आंतरिक अशुद्धि के कारण] बिना किसी ध्यान के कुछ हफ़्ते के लिए। त्रुटियों); AFAIR, UART / RS-232, 5% कुल घड़ी मिसमैच के नीचे काफी प्रयोग करने योग्य है और सीमा रेखा भी एक प्रतिशत या दो उच्चतर है - साथ ही, आपने इस तथ्य को याद किया (दूसरों द्वारा नोट किया गया) कि आप गति प्राप्त करने के लिए क्रिस्टल घड़ी को गुणा करने के लिए PLL का उपयोग कर सकते हैं। आंतरिक क्लॉकिंग जितना ऊंचा।

@vaxquis आप भाग्यशाली थे। 5% पूर्ण अधिकतम स्वीकार्य बॉड दर बेमेल है, और यदि प्रेषक और रिसीवर अलग-अलग दिशाओं में 2.5% बाहर हैं तो आप सीमा पर सही हैं।

— ब्रूस एबॉट

RS232 एक वोल्टेज और पिन मानक है जो प्रोटोकॉल मानक नहीं है।

— Old_timer

यदि आप 4x ओवरसैंपलिंग का उपयोग करते हैं, तो आप संभवतः 25 से 50% की छूट के बीच हो सकते हैं। 8x के साथ शायद इससे भी बदतर हो सकता है और 16x से भी बेहतर। आपको केवल एक वर्ण के माध्यम से प्राप्त करने के लिए पर्याप्त सटीक होना होगा, फिर रिसीवर स्टार्ट बिट पर फिर से सिंक करता है। कुछ भी अधिक त्रुटि के लिए अनुमति देने वाले हर किनारे पर फिर से सिंक कर सकते हैं। इसलिए uart डीकोडिंग रिसीवर के डिजाइन पर निर्भर करता है। कुछ / सने डिज़ाइन बहुत आसानी से 2.9% क्लॉक एरर के साथ हमेशा के लिए चल सकते हैं और कभी भी थोड़ा खिसकते नहीं हैं।

— Old_timer

@ पिप, जो कि 8 और 16x ओवरसैंपलिंग का पूरा बिंदु है, जहां आप नमूने ले रहे हैं, जहां किनारों के सापेक्ष एक बेहतर समाधान प्राप्त करने के लिए। हो सकता है कि आप जिन हिस्सों के बारे में बात कर रहे हैं, वे आंतरिक ऑसिलेटर का उपयोग कर रहे हों। या शायद कनिष्ठ इंजीनियरों का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह डिजाइन करने के लिए काफी तुच्छ चीज है। आप हर किनारे पर आसानी से सिंक कर सकते हैं और घड़ी के बहाव के साथ हमेशा के लिए सिंक हो सकते हैं। जब से हम यह नहीं जानते हैं कि जब तक हम वहां काम नहीं करते हैं और सही विभाग में हैं, एक रिसीवर को कैसे डिज़ाइन किया जाता है, तो उस कुछ प्रतिशत को प्राप्त करने की कोशिश करना सबसे अच्छा है और बिट त्रुटि दर पर आंकड़े उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त परीक्षण करना है।

— ओल्ड_टीमर

Answer 2

आंतरिक एक थरथरानवाला है, आमतौर पर एक RC थरथरानवाला है। ये ऑसिलेटर्स क्रिस्टल की तुलना में बहुत कम सटीक हैं। इसके अलावा ये ऑसिलेटर्स तापमान परिवर्तन के साथ बहाव करते हैं।

दूसरी ओर क्रिस्टल उतने ही सही हो सकते हैं, जितने पैसे आप खर्च करना चाहते हैं। सटीकता की आवश्यकता तब होती है, उदाहरण के लिए, उच्च गति संचार का उपयोग किया जाता है जैसे कि यूएसबी। USB में बहुत अधिक सहनशीलता है।

Answer 3

इस आरेख को पृष्ठ 16 पर देखें:

ऐसा लगता है कि आप PLL के इनपुट के रूप में भी क्रिस्टल का उपयोग कर सकते हैं, जिससे आप एक स्लेज क्रिस्टल से 48MHz की आंतरिक घड़ी की गति प्राप्त कर सकते हैं।

Answer 4

क्रिस्टल थरथरानवाला एक चिप में बंद चरणबद्ध लूप (PLL) में फीड करता है जो क्रिस्टल आवृत्ति को 1 और 16 के बीच के मूल्यों से गुणा और विभाजित कर सकता है। इसलिए 8MHz क्रिस्टल के साथ आप प्रोसेसर के लिए 48MHz मुख्य घड़ी उत्पन्न कर सकते हैं। जैसा कि दूसरों ने कहा है, बाहरी चिप चिप गति थरथरानवाला की तुलना में एक बाहरी क्रिस्टल अधिक सटीक और स्थिर है।