單片機是嵌入式系統(tǒng)的核心元件,，使用單片機的電路由于涉及到編程要復(fù)雜得多，但在更改和添加新功能時,，帶有單片機的電路更加容易實現(xiàn),，這也正是現(xiàn)在越來越多電器等設(shè)備使用單片機的原因。
作為單片機研發(fā)設(shè)計的項目,，它的最小電路工作系統(tǒng)包含 電源 電路、復(fù)位電路,、時鐘電路;這些是構(gòu)成電路的基本單元,。其中電源電路與復(fù)位電路，工程師一般非常容易理解與設(shè)計,。然而時鐘電路,，由于不同的開發(fā)項目功能需求不一樣，設(shè)計的方案選擇也不盡相同,，很難得到有效的統(tǒng)一設(shè)計,。比如：一個項目對研發(fā)成本要求較嚴(yán)格，功能較簡單;而另一個項目電路系統(tǒng)需要與外界電路系統(tǒng)完成串口通信,，通信數(shù)據(jù)要求不能出錯;針對單片機的時鐘頻率電路,，工程師依據(jù)不同的項目要求去設(shè)計與選擇匹配的方案,，具體的選擇方案以下兩種。
所謂外部晶振方案,，是指在單片機的時鐘引腳X1與X2外部連接一個晶振。如下圖所示,，這種電路常用在早期的單片機電路中,，或者對時鐘要求精度高的系統(tǒng)中。因為,，內(nèi)部時鐘,，由于單片機內(nèi)部設(shè)計空間成本考慮，所以,，始終精度有限,。
優(yōu)點：時鐘頻率精度高，穩(wěn)定性能好;
對于一些數(shù)據(jù)處理能力要求較高的項目,，尤其是多個電路系統(tǒng)彼此需要信息通訊,，如包含USB通訊、CAN通訊的項目,，選用外部晶振的方案較多,。缺點：由于增加了外部晶振，所以研發(fā)的BOM表元器件成本增加擴大了,。成本會更高一些,。所謂內(nèi)部晶振方案,，是指單片機利用內(nèi)部集成的RC振蕩電路產(chǎn)生的時鐘頻率,。
優(yōu)點：省去外部晶振，工程師可以有效的節(jié)約研發(fā)BOM元器件成本,。
缺點：RC振蕩電路產(chǎn)生的時鐘頻率精度比較低,，誤差較大，容易引起一些高頻率通信的數(shù)據(jù)交互錯誤,。這種電路,，外部不需要晶振及電容，大批量生產(chǎn),，尤其節(jié)省成本,，因此被多數(shù)成本敏感性方案所采納。然后,，看看芯片內(nèi)部的始終大概結(jié)構(gòu)系統(tǒng)時鐘控制器為單片機的CPU和所有外設(shè)系統(tǒng)提供時鐘源,，系統(tǒng)時鐘有3個時鐘源可供選擇：內(nèi)部高精度24MHz的IRC、內(nèi)部32KHz的IRC(誤差較大),、外部晶體振蕩器或外部時鐘信號,。用戶可通過程序分別使能和關(guān)閉各個時鐘源,，以及內(nèi)部提供時鐘分頻以達(dá)到降低功耗的目的。單片機進(jìn)入掉電模式后,，時鐘控制器將會關(guān)閉所有的時鐘源
總而言之,，這兩個方案都有各自的優(yōu)缺點，設(shè)計時需要靈活應(yīng)變,，根據(jù)實際需要選擇內(nèi)部晶振或外部,。
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