32768Hz頻率晶振與精確計時:
從數字鐘的精度考慮,晶振頻率越高,鐘的計時準確度;補充說明:;1.頻度越高計時精度越高,誤差越小;假定我們要求定時的時間為Ts,計數頻率(晶振頻率;Tc=Counter·Tosc=Counter/;對于我們要求的定時時間Ts,一定可以找到這樣的;Counter/Fosc《=Ts《=;并且不管最后計時次數是取Co,從數字鐘的精度考慮,晶振頻率越高,鐘的計時準確度就愈高,但這將使振蕩器的耦電量增大,分頻電路的級數也要增加,因此一般選取石英晶體頻率為32678HZ(或100KHZ),頻率為32678HZ(或100KHZ),這樣也便于分頻得到1HZ的信號。
32.768KHZ時鐘晶振在電子產品中起到的重要作用
32768 = 0x8000
0x8000》》15 =1
在RTC電路中,32.768kHz 15分頻后就是1Hz,即1s
32768晶振作用:
給單片機正常提供穩定的時鐘信號。
原理:在石英晶體的兩個極板上加一個電場,晶片會產生機械變形,對極板施加機械力使其變形,又會在極板上產生相應的電荷,這叫壓電效應。如果在兩個極板上加變的電壓,晶片便會產生機械變形震蕩,同時這種機械震蕩還會產生交變的電場(比較的微小),但是當外加交變的電壓的頻率與晶片固有的頻率(由其形狀和尺寸決定)相等時,機械振動的幅度會加劇,產生交變電場也增大。叫做壓電諧波。即使去掉晶振,電路照樣的能振蕩,并且如果把那兩個電容改成可調電容的話也能得到想要的某個頻率,那還要晶振干什么:晶振、陶瓷諧振槽路、RC振蕩器以及硅振蕩器是適用
補充說明:
1.頻度越高計時精度越高,誤差越小。
假定我們要求定時的時間為Ts,計數頻率(晶振頻率)為Fosc,則計數同期Tosc為計數頻率的倒數,即Tosc=1/Fosc,則計數Counter次所用的時間為:
Tc=Counter·Tosc=Counter/Fosc
對于我們要求的定時時間Ts,一定可以找到這樣的一個計數值Counter,使得以Fosc頻率計數Counter次所用的時間Tc小于要定時的時間T,并且計數Counter+1次所用的時間Tc’大于T,即:
Counter/Fosc《=Ts《=(Counter+1)/Fosc,(不能時間取等號)
并且不管最后計時次數是取Counter還是Counter+1,計時的誤差均小于Tosc,相對誤差小于Tosc/Ts=1/(Fosc·Ts),可見晶振頻率越高相對誤差和絕對誤差都要比頻率低的晶振要小。選取其中最接近的計數值,誤差還可以縮小一倍。
2.由于各種原因,每個晶振的實際頻率與其標稱頻率之間也存在偏差。
3.晶振的工作環境對晶振的頻率也有影響,用晶振的頻率穩定度來表示不同晶振受環境影響的大小,其單位是ppm(百萬分之一)。電路電壓和環境溫度是影響晶振頻率變化的兩個因素。為了使用晶振工作時的振蕩頻率盡可能穩定,一方面要提高電源電路的穩定性,另一方面應該設法使工作環境的溫度保持恒定。工作環境的空氣流通情況對晶振工作溫度有很大的影響,需要對空氣的流通情況進行一定的控制,相對封閉的環境條件下電路正常工作的溫度的穩定性要好一些。使用外殼或樹脂等將電路封閉起來有助于提高工作溫度的穩定性。在對晶振工作頻率穩定性有極高要求的場合,人們甚至將電路按放在恒溫箱中。
4.精確計時常用32.768KHz晶振的原因:
2的15次方是32768,使用這個頻率的晶振,人們可以很容易的通過分頻電路得到1Hz的計時脈沖;
通常工作頻率越高,單片機等數字電路的功耗越大,32.768KHz這個頻率比較低,對降低電路功耗有利。