Jaka jest funkcja oscylatora kryształów w Arduino
Co to jest oscylator kryształowy
Oscylatory kryształów to urządzenia, które poruszają się w powtarzającym się wzorze, podobnie jak wahadło lub widelec strojenia. Nowoczesne urządzenia i mikrokontrolery wymagają zewnętrznego źródła zegara w postaci oscylatora kryształowego. Mikrokontrolery używają zewnętrznych oscylatorów kryształów, aby ustawić prędkość zegara. Różne płyty Arduino używają oscylatorów kryształowych zgodnie z ich typem. Poniższa tabela podkreśla niektóre główne płyty z różnymi rodzajami oscylatorów kryształowych.
| Board Arduino | Częstotliwość oscylatora |
|---|---|
| ONZ | 16 MHz |
| Nano | 16 MHz |
| MKR Wi-Fi | 48 MHz |
| Mega2560 | 16 MHz |
| Należny | 84 MHz |
Oscylator kryształów pomaga mikrokontrolerowi w obliczeniu czasu i synchronizacji operacji wewnętrznych. Czynniki czasowe odgrywają kluczową rolę w odbieraniu i wysyłaniu sygnałów do Arduino i jego peryferyjnych. Na podstawie mikrokontrolerów częstotliwości oscylatora kryształowego mogą szybko podejmować decyzje. Ogólnie rzecz biorąc, większość płyt Arduino ma na pokładzie oscylator kryształowy 16 MHz z nazwą wskazującą 16.000H9H.
Sygnał napięcia z rezonatora kwarcowego jest podawany do obwodu oscylatora kryształu, który generuje oscylacje zgodnie z nim. Wzmocnij sygnał i przekazuj go z powrotem do rezonatora kwarcowego.
Cięcie i rozmiar kryształu kwarcowego określa częstotliwość rezonansową kwarcu. Dostępnych jest wiele rozmiarów oscylatorów kryształowych o częstotliwościach od MHz do GHz.
Funkcja oscylatora kryształów
Arduino używa dwóch różnych mikrokontrolerów jeden jest ATMEGA328P który jest głównym kontrolerem, a drugi ATMEGA16U2 specyficzny dla szeregowej komunikacji między Arduino a urządzeniami. Oba mikrokontrolery mają wewnętrzny zegar 8 MHz, ale wraz z tym oba są wyposażone w 16 MHz zegara zewnętrznego.
Oscylator One z serialnym interfejsem mikrokontroler ATMEGA16U2 jest znany jako Oscylator kwarcowy a główną funkcją za używaniem go pomimo wewnętrznego 8 MHz jest to, że oscylatory kryształów mają dużą prędkość, większą wydajność i mogą wypełnić instrukcje dwukrotnie więcej niż prędkość.
Jeśli zbadamy arkusz danych ATMEGA16U2, może obsługiwać częstotliwość zegara do 20 MHz, więc zamiast używać wewnętrznego zegara Arduino używa zewnętrznego oscylatora kryształowego 16 MHz. Więcej częstotliwości będzie szybciej wykonywać instrukcje, ale zużywa również więcej energii. Nie oznacza to, że Arduino nie może działać bez zewnętrznego oscylatora, domyślnie mikrokontroler Arduino jest ustawiony na zegar zewnętrzny. Możesz łatwo skonfigurować zegar wewnętrzny, ustawiając bezpieczniki w bootloader. Aby dowiedzieć się więcej o tym, kliknij tutaj.
Dlaczego kryształowy oscylator
Oscylatory kryształów są preferowane niż inne źródła zegara ze względu na ich wszechstronną naturę. Poniżej znajdują się główne atrakcje oscylatora kryształów Arduino.
- Oscylatory kryształów są stabilne, mogą generować stałą częstotliwość w wielu warunkach.
- Wysoki współczynnik Q, co oznacza, że oscylatory kryształów są wolniejsze, aby umrzeć. Wymaga mniej energii, aby podać sygnały stałej częstotliwości.
- Dostosowywanie częstotliwości jest możliwe, co oznacza cięcie kwarcu o określonym rozmiarze i kształcie może dać nam kryształowy oscylator o różnych częstotliwościach.
- Hałas o niskim fazie.
- Kompaktowy i niedrogi.
Wniosek
Mikrokontrolery Arduino mogą używać wewnętrznego źródła zegara lub przyjmować sygnały zegara z zewnętrznych oscylatorów, takich jak oscylator kryształowy i rezonator ceramiczny. Crystal Oscillator w Arduino ma 16 MHz, co pomaga interfejsie szeregowego w budowaniu komunikacji z urządzeniami. Domyślnie Arduino jest ustawione na korzystanie z oscylatorów zewnętrznych.