时钟振荡器种类介绍
eeskill 2022-11-29

晶振是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,它是时钟电路中最重要的部件,它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。

晶振与时钟振荡器

晶体振荡器,以下我简称晶振,是利用了晶体的压电效应制造的,当在晶片的两面上加交变电压时,晶片会反复的机械变形而产生振动,而这种机械振动又会反过来产生交变电压。当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其它频率下的振幅大得多,产生共振,这种现象称为压电谐振。晶振产生振荡必须附加外部时钟电路,一般是一个放大反馈电路,只有一片晶振是不能实现震荡的。

于是就有了时钟振荡器,将外部时钟电路跟晶振放在同一个封装里面,一般都有4个引脚了,两条电源线为里面的时钟电路提供电源,又叫做有源晶振,时钟振荡器,或简称钟振。好多钟振一般还要做一些温度补偿电路在里面,让振荡频率能更加准确。

时钟振荡电路

时钟振荡简单点说就是一个频率产生电路,很多芯片都是以某种时序来运行的,这就需要有一个电路为时序提供基准,来协调芯片内各个部件有序运行。简单点阻容震荡就可以作为一个时钟电路,需要精准频率的话需要使用晶振作为基准源。

时钟IC芯片

他主要起着放大频率和缩小频率的作用,他和晶振组合后才能在主板上起作用。我们把他称做为时钟发生器(晶振+时钟IC芯片)

时钟发生器原理

时钟我们可以把他定义为各个部件的总线频率速度,他起着分配给各个部件的频率使他们能够正常工作。当晶振通电后发出的频率送入时钟IC芯片,它的各脚会传出相对应的频率通个时钟IC芯片旁边的电阻(时钟IC芯片旁边左右两边一排的小电阻基本为220=22欧,330=33欧)。而内存,与AGP这些高速的时钟是由北桥内部提供给它的,(注有些主板AGP时钟不是由北桥提供的)将频率信号分配到主板各个部件,如(PCI 33M,CPU100M133M200M I/O 48M和14M,南桥33M &14M北桥100M7&133M&200M

时钟振荡器种类介绍

1. X1 振荡器

X1 振荡器采用晶体振荡器或陶瓷振荡器(2 ~ 10MHz),连接到X1 和X2 引脚。

同样可以输入外部时钟。EXCLK 引脚输入时钟信号。

图5-10 为X1 振荡器的外部电路示例。

2. XT1 振荡器

XT1 振荡器采用晶体振荡器(标准值为:32.768 kHz),连接到XT1 和XT2 引脚。

图5-11 为XT1 振荡器的外部电路示例。

注意事项1. 在使用X1 振荡器和XT1 振荡器时,图5-10 和图5-11 中被虚线包围的部分的配线应按照如下配线方法配线,以防止连接线电容产生不利影响。

1.连接线越短越好。

2.连接线不应与其他信号线交叉。流经的电流变化较大的信号线不要在振荡器周围布线。

3.要保持振荡器电容器的接地点电压与VSS相同。不要将电容的地信号接入大电流地。

4.不要从振荡器获取信号。

注意 XT1 振荡器被设计成低振幅电路,以降低功耗。

图5-12 为不正确的振荡器连接示例

备注 在使用副系统时钟时,分别用XT1 和XT2 代替X1 和X2。串联电阻也串在XT2 这边。

图三图四

备注 在使用副系统时钟时,分别用XT1 和XT2 代替X1 和X2。串联电阻也插在XT2 这边。

注意事项 2. 当X2 和XT1 并行连接时,X2 的串扰噪音会叠加到XT1,从而产生错误。

3. 不使用副系统时钟

为了降低功耗,如果无需使用副系统时钟,或者不使用副系统时钟作为I/O 端口,则可以设置XT1 和XT2 引脚为I/O 模式(OSCSELS = 0),并通过一个电阻独立连接到VDD 或VSS。

备注 OSCSELS:时钟操作模式选择寄存器的第4 位(OSCCTL)

4. 内部高速振荡器

78K0/LC3 产品中包含内部高速振荡器。可以通过内部振荡模式寄存器(RCM)控制振荡。复位释放后,内部高速振荡器自动开始振荡(8 MHz (TYP.))。

5. 内部低速振荡器

78K0/LC3 产品中包含内部低速振荡器。

内部低速振荡时钟只作为看门狗定时器、8 位定时器H1 和LCD 控制器/驱动器的时钟使用。内部低速振荡时钟不能用作CPU 时钟。

可以通过选项字节选择内部低速振荡器“可由软件停止”或“不能停止”。如果设置“可由软件停止”,则可由内部振荡模式寄存器(RCM)控制振荡。

复位释放后,内部低速振荡器自动产生振荡,同时如果使用选项字节允许看门狗定时器操作,则可以驱动看门狗定时器(240 kHz (TYP.))。

6. 预分频器

当CPU 使用主系统时钟时,通过分频主系统时钟,预分频器可以产生多种时钟

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