Hva er funksjonen til krystalloscillator i Arduino
Hva er krystalloscillator
Krystalloscillatorer er enheter som beveger seg i et repeterende mønster akkurat som en pendel eller en innstillingsgaffel. Moderne enheter og mikrokontrollere krever en ekstern klokkekilde i form av en krystalloscillator. Mikrokontrollere bruker eksterne krystalloscillatorer for å sette klokkehastigheten. Ulike Arduino -brett bruker krystalloscillatorer i henhold til deres type. Tabellen nedenfor fremhever noen hovedtavler med forskjellige typer krystalloscillatorer.
| Arduino Board | Oscillatorfrekvens |
|---|---|
| Uno | 16MHz |
| Nano | 16MHz |
| MKR Wi-Fi | 48MHz |
| Mega2560 | 16MHz |
| Forfaller | 84MHz |
Krystalloscillator hjelper mikrokontrolleren til å beregne tid og synkronisere de interne operasjonene. Tidsfaktorer spiller en avgjørende rolle i å motta og sende signaler til Arduino og dens periferiutstyr. Basert på krystalloscillatorfrekvens kan mikrokontrollere ta beslutninger raskt. Generelt har de fleste Arduino -brett en 16MHz krystalloscillator ombord med et navn som indikerer 16.000H9H.
Et spenningssignal fra en kvartsresonator gis til krystalloscillatorkretsen som genererer svingninger i henhold til den. Amplifiser signalet og mate det tilbake til kvartsresonatoren.
Kutt og størrelse på kvartskrystall bestemmer resonansfrekvensen av kvarts. Flere størrelser av krystalloscillatorer er tilgjengelige med frekvenser som spenner fra MHz til GHz.
Funksjon av krystalloscillator
Arduino bruker to forskjellige mikrokontrollere en er ATMEGA328P som er hovedkontrolleren mens den andre ATMEGA16U2 Spesifikk for seriell kommunikasjon mellom Arduino og enheter. Begge mikrokontrollere har en intern klokke på 8MHz, men sammen med det er begge utstyrt med en 16MHz ekstern klokke.
Oscillator en med seriell grensesnitt mikrokontroller atmega16u2 er kjent som Krystalloscillator Og hovedfunksjonen bak å bruke den til tross for en intern 8MHz er at krystalloscillatorer har høy hastighet, større effektivitet og kan fullføre instruksjonen dobbelt så stor som hastigheten.
Hvis vi undersøker databladet til atmega16u2, kan det håndtere klokkefrekvens på opptil 20MHz, så i stedet for å bruke en intern klokke, bruker Arduino en ekstern krystalloscillator på 16MHz. Mer frekvens vil utføre instruksjoner raskere, men den bruker også mer kraft. Det betyr ikke at Arduino ikke kan kjøre uten en ekstern oscillator, som standard er Arduino mikrokontroller satt til en ekstern klokke. Du kan enkelt konfigurere den interne klokken ved å stille inn sikringer i bootloader. For å vite mer om dette, klikk her.
Hvorfor krystalloscillator
Krystalloscillatorer er å foretrekke fremfor andre klokkekilder på grunn av deres allsidige natur. Følgende er noen store høydepunkter av en Arduino Crystal Oscillator.
- Krystalloscillatorer er stabile, kan generere konstant frekvens under flere forhold.
- Høy Q -faktor som betyr at krystalloscillatorer er tregere å dø ut. Krever mindre energi for å gi konstante frekvenssignaler.
- Frekvenstilpasning er mulig, noe som betyr å kutte kvarts med spesifikk størrelse og form kan gi oss en krystalloscillator med forskjellige frekvenser.
- Lavfasestøy.
- Kompakt og billig.
Konklusjon
Arduino mikrokontrollere kan bruke en intern kilde til klokke eller ta klokkesignaler fra eksterne oscillatorer som krystalloscillator og keramisk resonator. Krystalloscillator i Arduino er 16MHz, noe som hjelper seriell grensesnitt til å bygge kommunikasjon med enheter. Som standard er Arduino satt til å bruke eksterne oscillatorer.