振荡电路设计.doc

PIC单片机外部振荡电路设计晶振设计是单片机应用设计的重要环节之一，因此很有必要了解晶振电路的特点，组成以及如何选用相关电子元件。PIC单片机有四种振荡方式可供选择，振荡方式经配置寄存器CONFIG的F0SC1,F0SC0位加以选择，并在EPROM编程时写入。晶体振荡器/陶瓷振荡器：XT、LP、HS三种方式中，需一晶体或陶瓷谐振器连接到单片机的OSC1/CLKIN和OSC2/CLKOUT引脚上，以建立振荡，如图1所示。电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。在晶体振荡下，电阻RF10M。对于32KHZ以上的晶体振荡器，当VDD4.5V时，建议C1=C230PF。（C1：相位调节电容；C2：增益调节电容。）表1：振荡器类型选择 F0SC1F0SC0振荡方式00低功耗振荡LP（Low Power）01标准晶体振荡XT（Crystal/Resonator）10高速晶体振荡HS(High Speed)11阻容振荡RC（Resistor/Capacitor常见问题分析1：如何选择晶体？对于一个高可靠性的系统设计，晶体的选择非常重要，尤其设计带有睡眠唤醒(往往用低电压以求低功耗)的系统。这是因为低供电电压使提供给晶体的激励功率减少，造成晶体起振很慢或根本就不能起振。这一现象在上电复位时并不特别明显，原因时上电时电路有足够的扰动，很容易建立振荡。在睡眠唤醒时，电路的扰动要比上电时小得多，起振变得很不容易。在振荡回路中，晶体既不能过激励(容易振到高次谐波上)也不能欠激励(不容易起振)。晶体的选择至少必须考虑：谐振频点，负载电容，激励功率，温度特性，长期稳定性。2：如何判断晶振是否被过分驱动？电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀，这将引起频率的上升。可用一台示波器检测OSC输出脚，如果检测一非常清晰的正弦波，且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要，则晶振未被过分驱动；相反，如果正弦波形的波峰，波谷两端被削平，而使波形成为方形，则晶振被过分驱动。这时就需要用电阻RS来防止晶振被过分驱动。判断电阻RS值大小的最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻，从0开始慢慢调高，一直到正弦波不再被削平为止。通过此办法就可以找到最接近的电阻RS值。 外部晶体振荡器电路：PIC芯片可以使用已集成在片内的振荡器，亦可使用由TTL门电路构成的简单振荡器电路。当外接振荡器时，外部振荡信号）仅限于HS。XT。LP）从OSC1端输入，OSC2端开路。图2所示的是典型的外部并行谐振振荡电路，应用晶体的基频来设计。74AS04反相器以来实现振荡器所需的180相移，4.7K的电阻用来提供负反馈给反相器，10K的电位器用来提供偏压，从而使反相器74AS04工作在线性范围内。3：如何选择电容C1，C2？（1）：因为每一种晶振都有各自的特性，所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。（2）：在许可范围内，C1,C2值越低越好。C值偏大虽有利于振荡器的稳定，但将会增加起振时间。（3）：应使C2值大于C1值，这样可使上电时，加快晶振起振。图2图3图4RC振荡：RC振荡适合于对时间精度要求不高的低成本应用。RC振荡频率随着电源电压VDD，RC值及工作环境温度的变化而变化。同时由于工艺参数的差异，对不同芯片其振荡器频率将不同。另外，当外接电容CEXT值较小时，对振荡器频率的影响更大，当然，我们也应考虑电阻电容本身的容差对振荡器频率的影响。图4所示的是RC振荡电路，如果REXT低于2.2K，振荡器将处于不稳定工作状态，甚至停振。而REXT大于1M时，振荡器又易受噪声、湿度、漏电流的干扰。因此，电阻REXT取值最好在3K100K范围内。在不接外部电容时，振荡器仍可工作，但为了抗干扰及保证稳定性，建议接一20PF以上的电容。PIC单片机片内有一4分频电路，从OSC1/CLKIN引脚输入或RC振荡器产生的振荡频率fOSC经4分频后从OSC2/CLKOUT引脚输出4分频信号，该信号可用于测试或作为其它逻辑电路的同步信号。图3所示的是典型的外部串行谐振振荡电路，亦应用晶体的基频来设计。74AS04反相器用来提供振荡器所需的180相移，330的电阻用来提供负反馈，同时偏置电压.系统分类: 单片机|用户分类: 网络酷文转载|来源: 转贴|【推荐给朋友】|【添加到收藏夹】 picc几个容易疏忽的关键点 pcbomb 发表于 2008-3-27 13:51:00 阅读全文(374) | 回复(0) | 引用通告(2052) | 编辑 picc几个容易疏忽的关键点1)关键字static 可能会有很多人还在问什么时候才要用到static这个关键字，我们先来说一下什么是static，static是相对auto而言的，它是用来声明一个局部变量为静态变量。我们很经常会希望一个局部变量在在函数调用结束后还保留原来的值作为下次调用该函数局部变量的初始值，这个时候我们就要将这个变量声明为static。举个反面例子来说吧，在函数A定义一个局部变量unsigned char i,这时候i是个动态的局部变量，只有在调用函数A时，才给i分配一个内存单元，而此时分配的内存单元是由编译器决定的，这样可能会导致下次再调用到函数A时，i是一个不确定的值，这样就有可能导致无法得到你事先想要的结果。我们只要将unsigned char i声明为static unsigned char i结果一定如你所愿，不相信马上回去试一下_! 当然还可以将i定义为全局变量也是可以解决这个问题的，试想一下我们会把所有的变量都定义这全局变量吗？答案是否定的。 2)关键字volatile volatile的本意是“易变的” (这里引用了海涛的笔记) volatile常用在如下的几个地方： 1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile； 2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile； 3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明； 3)绝对定位static unsigned char i 0x30;这里将变量i定位在地址为bank0 0x30的地址上，但是你要是仔细读过张明锋的pic C语言具体的文章名字记得不清楚了，可以到网上搜一下。你就会对这个问题会造成的后果有所了解。在这里我也说一下，这里的绝对定位并不等同于将0x30这个地址空间分配给变量i ，即便你已经用static声明了。也就是说编译器可能在后续的操作中将ox30这个地址空间分配给别的变量j，这样就会造成i和j 的数据紊乱，得不到我们想要的结果。这个问题我可是花了三天时间看了编译后反汇编才发现的，所以我个人是不提倡用绝对定位。 4）config宏指令应用,个人认为这条宏指令相当好用，可以省去在烧片是的很多烦琐的设置。具体的使用方法可以去看一下MPLAB伪指令总表，在这里贴上偶在程序上的应用 _CONFIG(INT_OSCIO & WDT_ON & BOD_ON & CP_OFF & CPD_OFF & MCLR_OFF & PWRT_ON);在这里设置了使用内部时钟，看门狗打开，掉电复位打开，EEPROM的程序存储器保护关闭，EEPROM数据存储器保护关闭，复位引脚复位功能关闭，上电复位打开。 5)内部EEPROM操作 网上流传的都是不加修改的从数据手册copy。如果你实际操作它时，你会发现读写一两个字节是不会有什么问题的。但是你要是多字节读写，就会发现结果不是你想要的，这里关键是看门狗已经溢出了，所以最好在读写里程序里面加个清看门狗定义工作配置字 _ _CONFIG (XT & UNPROTECT & PWRTEN & BOREN & WDTEN); /*振荡器配置*/ #define RC 0x3FFF / RC 振荡 #define HS 0x3FFE / HS 模式 #define XT 0x3FFD / XT 模式 #define LP 0x3FFC / LP 模式 /*看门狗配置*/ #define WDTEN 0x3FFF / 看门狗打开 #define WDTDIS 0x3FFB / 看门狗关闭 /*上电延时定时器配置*/ #define PWRTEN 0x3FF7 / 上电延时定时器打开 #defin