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为什么晶振不集成到定时芯片内部去呢?

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浏览:- 发布日期:2020-05-27 08:58:59【

为什么晶振不集成到定时芯片内部去呢?

在使用定时IC方案的时候,很多客户会问到,为什么不把晶振集成到定时芯片内部中去呢,专业可以节省很多的成本,下面给大家解释一下原因。

原因1、早些年, 芯片的生产制作工艺也许还不能够将晶振做进芯片内部, 但是现在可以了. 这个问题主要还是实用性和成本决定的

原因2、芯片和晶振的材料是不同的, 芯片 (集成电路) 的材料是硅, 而晶体则是石英 (二氧化硅), 没法做在一起, 但是可以封装在一起, 目前已经可以实现了, 但是成本就比较高了。

原因3、 晶振一旦封装进芯片内部, 频率也固定死了, 想再更换频率的话, 基本也是不可能的了, 而放在外面, 就可以自由的更换晶振来给芯片提供不同的频率. 有人说, 芯片内部有 PLL, 管它晶振频率是多少, 用 PLL 倍频/分频不就可以了, 那么这有回到成本的问题上来了, 100M 的晶振集成到芯片里, 但我用不了那么高的频率, 我只想用 10M 的频率, 那我为何要去买你集成了 100M 晶振的芯片呢, 又贵又浪费。

我们通常所说的 "片内时钟", 是不是实际上片内根本没有晶振, 是有RC 振荡电路

定时IC芯片

由图可以看出系统时钟的供给可以有3种方式,HSI,HSE,PLL。如果选用内部时钟作为系统时钟,其倍频达不到72Mhz,最多也就8Mhz/2*16 = 64Mhz。

如果使用内部RC振荡器而不使用外部晶振,请按照如下方法处理:

1)对于100脚或144脚的产品,OSC_IN应接地,OSC_OUT应悬空。

2)对于少于100脚的产品,有2种接法:

   i)OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性能。

   ii)分别重映射OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1,再配置PD0和PD1为推挽输出并输出'0'。此方法可以减小功耗并(相对上面i)节省2个外部电阻。

时钟系统结构图

    时钟是STM32单片机的脉搏,是单片机的驱动源。使用任何一个外设都必须打开相应的时钟。这样的好处就是,如果不使用一个外设的时候,就把它的时钟关掉,从而可以降低系统的功耗,达到节能,实现低功耗的效果。

单片机的时钟可以由以下3个时钟源提供:

1、HSI:高速内部时钟信号STM32单片机内带的时钟 (8M频率), 精度较差

2、HSE:高速外部时钟信号,精度高。

       来源:i. HSE外部晶体/陶瓷谐振器(晶振);

                 ii.HSE用户外部时钟         

3、LSE:低速外部晶体 32.768kHz 主要提供一个精确的时钟源 一般作为RTC时钟使用。为什么晶振不集成到芯片内部去呢?

原因1、早些年, 芯片的生产制作工艺也许还不能够将晶振做进芯片内部, 但是现在可以了. 这个问题主要还是实用性和成本决定的

原因2、芯片和晶振的材料是不同的, 芯片 (集成电路) 的材料是硅, 而晶体则是石英 (二氧化硅), 没法做在一起, 但是可以封装在一起, 目前已经可以实现了, 但是成本就比较高了。

原因3、 晶振一旦封装进芯片内部, 频率也固定死了, 想再更换频率的话, 基本也是不可能的了, 而放在外面, 就可以自由的更换晶振来给芯片提供不同的频率. 有人说, 芯片内部有 PLL, 管它晶振频率是多少, 用 PLL 倍频/分频不就可以了, 那么这有回到成本的问题上来了, 100M 的晶振集成到芯片里, 但我用不了那么高的频率, 我只想用 10M 的频率, 那我为何要去买你集成了 100M 晶振的芯片呢, 又贵又浪费。

我们通常所说的 "片内时钟", 是不是实际上片内根本没有晶振, 是有RC 振荡电路

由图可以看出系统时钟的供给可以有3种方式,HSI,HSE,PLL。如果选用内部时钟作为系统时钟,其倍频达不到72Mhz,最多也就8Mhz/2*16 = 64Mhz。

如果使用内部RC振荡器而不使用外部晶振,请按照如下方法处理:

1)对于100脚或144脚的产品,OSC_IN应接地,OSC_OUT应悬空。

2)对于少于100脚的产品,有2种接法:

   i)OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性能。

   ii)分别重映射OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1,再配置PD0和PD1为推挽输出并输出'0'。此方法可以减小功耗并(相对上面i)节省2个外部电阻。

时钟系统结构图

    时钟是STM32单片机的脉搏,是单片机的驱动源。使用任何一个外设都必须打开相应的时钟。这样的好处就是,如果不使用一个外设的时候,就把它的时钟关掉,从而可以降低系统的功耗,达到节能,实现低功耗的效果。

STM32单片机的时钟可以由以下3个时钟源提供:

1、HSI:高速内部时钟信号STM32单片机内带的时钟 (8M频率), 精度较差

2、HSE:高速外部时钟信号,精度高。

       来源:i. HSE外部晶体/陶瓷谐振器(晶振);

                 ii.HSE用户外部时钟         

3、LSE:低速外部晶体 32.768kHz 主要提供一个精确的时钟源 一般作为RTC时钟使用。

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