硬件的區(qū)別
(一)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的區(qū)別
(1)定時(shí)器是一種工作在計(jì)數(shù)模式下,只計(jì)數(shù)固定周期脈沖的計(jì)數(shù)器;由于脈沖周期固定,由計(jì)數(shù)的值可以計(jì)算出時(shí)間,所以定時(shí)器有定時(shí)功能。
(2)定時(shí)和計(jì)數(shù)只是觸發(fā)來(lái)源不同(觸發(fā)源:時(shí)鐘信號(hào)和外部脈沖),其他方面是一樣的。單片機(jī)里的寄存器可以看成每一個(gè)的電子開關(guān),用來(lái)切換不同的功能、信號(hào)。
(二)時(shí)鐘和晶振的區(qū)別 (1)時(shí)鐘發(fā)生器
時(shí)鐘發(fā)生器是用來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的器件。
時(shí)鐘發(fā)生器的基本構(gòu)造:
鎖相環(huán)(Phase Locked Loop :PLL)是時(shí)鐘發(fā)生器的核心技術(shù),現(xiàn)代的時(shí)鐘發(fā)生器只需由石英晶體提供一個(gè)基準(zhǔn)頻率,并利用一個(gè)以上的PLL,搭配不同比例的除頻電路,來(lái)產(chǎn)生各種頻率的時(shí)鐘輸出,取代傳統(tǒng)系統(tǒng)中的多個(gè)石英晶體。
(2)時(shí)鐘信號(hào)
時(shí)鐘信號(hào)有固定的時(shí)鐘頻率晶振器,時(shí)鐘頻率是時(shí)鐘周期的倒數(shù)。在電子和尤其是信號(hào)的同步數(shù)字電路,時(shí)鐘信號(hào)是信號(hào)的一種特殊信號(hào)振蕩之間的高和低的狀態(tài),信號(hào)的利用像一個(gè)節(jié)拍器協(xié)調(diào)行動(dòng)的數(shù)字電路,數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)基本上是方波電壓。
(3)時(shí)鐘和晶振的區(qū)別
不同:時(shí)鐘是一個(gè)脈沖信號(hào),晶振是構(gòu)成振蕩器的元器件,振蕩器的輸出可以有很多用途,其中之一就是生成時(shí)鐘脈沖信號(hào)。
一般PC都有獨(dú)立的時(shí)鐘產(chǎn)生器芯片,而單片機(jī)內(nèi)部運(yùn)作所需要的各種時(shí)鐘脈沖都是單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘產(chǎn)生電路提供,也就是時(shí)鐘產(chǎn)生器是整合在單片機(jī)內(nèi)部的。
一旦晶振封裝于芯片內(nèi)部, 輸出的頻率也固定了,內(nèi)部時(shí)鐘想再更換頻率的話,基本也是不可能的了。而放在外面的外部時(shí)鐘, 就可以自由的通過更換晶振來(lái)給芯片提供不同的頻率。
有人說,芯片內(nèi)部有 PLL,管它晶振頻率是多少,用 PLL 倍頻/分頻不就可以了,那么這又回到成本的問題上來(lái)了,100M 的晶振集成到芯片里, 但我用不了那么高的頻率,我只想用 10M 的頻率, 那我為何要去買你集成了 100M 晶振的芯片呢, 又貴又浪費(fèi)。
再者,芯片和晶振的材料是不同的,芯片 (集成電路) 的材料是硅,而晶體則是石英 (二氧化硅),沒法做在一起,但是可以封裝在一起,目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)了,但是成本就比較高了。
我們通常所說的 “片內(nèi)時(shí)鐘”, 實(shí)際上片內(nèi)根本沒有晶振,而是RC 振蕩電路。
單片機(jī)不一定要晶振,因?yàn)楹芏鄦纹瑱C(jī)并不需要石英晶體這種數(shù)十 ppm 的精確度,而只需要 1~2% 上下精確度就可以,因此可以使用RCRC 振蕩電路?,F(xiàn)代很多單片機(jī)都有內(nèi)建這樣準(zhǔn)確度的 RC 振蕩電路,俗稱內(nèi)振,因此晶振并非芯片必須的,有的場(chǎng)合用內(nèi)振就夠。但是有時(shí)需要另搭配晶振給實(shí)時(shí)時(shí)鐘,以保持時(shí)間準(zhǔn)確。
(三)RTC-實(shí)時(shí)時(shí)鐘 實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC(Real_Time Clock)
RTC 是集成電路,通常稱為時(shí)鐘芯片。實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片是日常生活中應(yīng)用最為廣泛的消費(fèi)類電子產(chǎn)品之一。它為人們提供精確的實(shí)時(shí)時(shí)間,或者為電子系統(tǒng)提供精確的時(shí)間基準(zhǔn),目前實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片大多采用精度較高的晶體振蕩器作為時(shí)鐘源。有些時(shí)鐘芯片為了在主電源掉電時(shí),還可以工作,需要外加電池供電。
RTC的晶振
任何實(shí)時(shí)時(shí)鐘的核心都是晶振,晶振頻率為32768 Hz 。它為分頻計(jì)數(shù)器提供精確的與低功耗的實(shí)基信號(hào)。它可以用于產(chǎn)生秒、分、時(shí)、日等信息。為了確保時(shí)鐘長(zhǎng)期的準(zhǔn)確性晶振器,晶振必須正常工作,不能夠收到干擾。
時(shí)鐘誤差
實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片的時(shí)間誤差主要來(lái)源于時(shí)鐘芯片中晶振的頻率誤差,而晶振的頻率誤差主要是由于溫度變化引起的。所以把溫度對(duì)晶振諧振頻率所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行有效的補(bǔ)償,是提高時(shí)鐘精度的關(guān)鍵。
石英晶體諧振頻率誤差補(bǔ)償方法,是在晶振諧振頻率隨著溫度的變化存在誤差已知的基礎(chǔ)上,對(duì)產(chǎn)生1Hz頻率的分頻計(jì)數(shù)器進(jìn)行精確補(bǔ)償?shù)姆椒ā?/p>
(四)電源符號(hào):VCC、VDD、VSS、VEE、VPP、VBAT
1、電路設(shè)計(jì)以及電器原理圖中,經(jīng)常碰見電源符號(hào):VCC、VDD、VSS、VEE、VPP、VBAT
注:
1)一般來(lái)說VCC = 模擬電源,VDD = 數(shù)字電源,VSS = 數(shù)字地,VEE = 負(fù)電源
對(duì)于數(shù)字電路來(lái)說,VCC是電路的供電電壓,VDD是芯片的工作電壓(通常Vcc>Vdd),VSS是接地點(diǎn)。
eg:對(duì)于ARM單片機(jī)來(lái)說,其供電電壓VCC一般為5V,一般經(jīng)過穩(wěn)壓模塊將其轉(zhuǎn)換為單片機(jī)工作電壓VDD = 3.3V
2)有些IC既有VDD引腳又有VCC引腳,說明這種器件自身帶有電壓轉(zhuǎn)換功能。
3)在場(chǎng)效應(yīng)管(或COMS器件)中,VDD為漏極,VSS為源極,VDD和VSS指的是元件引腳,而不表示供電電壓。
(五)MPU、MCU、SOC區(qū)別
文章由啟和科技編輯
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