MCU內部振蕩器的優(yōu)缺點是什么？

MCU內部振蕩器的優(yōu)缺點是什么？   

低成本微控制器單元通常帶有一個內部 RC 振蕩器供使用，而不是外部陶瓷或石英晶體振蕩器。但是，你需要微調此振蕩器。

很有可能，你想要一個內置RC 振蕩器的 MCU  。所有主要制造商的眾多微控制器系列都包含此模塊，包括德州儀器、意法半導體和 Microchip 的微控制器系列。幾乎所有制造商都在線提供了隨附的應用說明，介紹了如何校準其 MCU 的內部振蕩器。

使用內部振蕩器有很多好處，你可能真的不需要外部晶體或振蕩器。但是，有些關鍵應用需要非常精確的時序，例如串行端口、定時器和 USB 接口。即使對于這些應用中的大多數，如果你對其進行微調，內部振蕩器也可能滿足嚴格的時序要求。

繼續(xù)閱讀以了解內部振蕩器和簡單的校準程序，以獲得時鐘信號的最佳性能。

NXP 的 9S08SH8 微控制器的 GPIO 應用，沒有外部振蕩器

       內部振蕩器的好處

內部振蕩器無處不在是有原因的。以下是它們的一些好處：

1.它們需要更少的外部組件。不再需要外部振蕩器電路或其反饋電路。這會對預算、PCB 面積和成品的整體尺寸產生積大影響。

2. 他們留下一兩個引腳可用于 I/O。 大多數具有低引腳數的 MCU 會為每個引腳分配多個功能，供用戶選擇其用途。因此，如果您選擇在 MCU 中使用內部振蕩器，你將釋放時鐘輸入引腳，或者釋放晶體或陶瓷諧振器所在的兩個引腳。

ATmega328 MCU 的 DIP28 引腳，Arduino Uno 的核心。引腳 9 和 10 用于晶振，或者分別用于 GPIO 引腳 PB6 和 PB7

3.它們在IC內部保持高頻。 盡管一些微控制器在低于 100kHz 的低頻下使用晶振，但使用 10MHz 或以上的外部振蕩器更為常見。這種高時鐘頻率幾乎總是由 CPU 獨占使用，并在 MCU 內部對其外圍模塊（ADC、UART、SPI、USB、GPIO 等）進行預分頻。

在某些 PCB 中，芯片外部存在高頻可能是一個問題，因此將高頻保持在內部這樣就變得更完美了。

內部振蕩器的缺點

內部振蕩器由集成電路內部的電阻和電容組成。在芯片內生產這些無源器件有其局限性，尤其是在準確性和可重復性方面。這意味著兩個相同的微控制器芯片可能會在其內部振蕩器頻率上顯示出有意義的差異。

除了準確的獲得芯片內的電阻和電容的預期值（精度），以及獲得所有芯片的完全相同的值（可重復性）之外，還有溫度問題。事實證明，電容和電阻都會隨溫度發(fā)生輕微變化，這對于內部振蕩器尤其重要。因此，不僅不必擔心不同芯片的工作頻率略有不同，而且還不用擔心它們的頻率會隨溫度變化。

如果你不希望環(huán)境溫度發(fā)生顯著變化，那么一旦校準了內部振蕩器，你就不必擔心它。但是，如果你預計溫度變化很大并且你的系統(tǒng)對頻率變化非常敏感（如實時時鐘或高速通信系統(tǒng)），那么外部振蕩器是更好的選擇。

如果 RC 振蕩器如此糟糕，為什么制造商不在 MCU 中嵌入晶體或陶瓷振蕩器？

IC 制造工藝在可以小型化的材料列表中非常有限，正如可能猜到的那樣，石英和陶瓷不在該列表中。因此，盡管可以設想 一種混合方法，但它并不實用。

RC 振蕩器并沒有那么糟糕。事實上，現代 MCU 的用戶指南報告的內部振蕩器頻率精度通常低于 ±10%，可以微調至 ±0.5% 以下。

結論

盡管晶體和陶瓷振蕩器因其準確性和穩(wěn)定性而非?？煽?，但 RC 振蕩器對于許多適度的應用來說還是相當不錯的，并提供了重要的好處。

另一方面，RC 振蕩器并不完美，因此必須始終評估你的應用程序，以便能夠判斷何時使用內部振蕩器，以及何時使用晶體或陶瓷振蕩器更好。

深圳市晶光華電子有限公司 26年專注提供一站式晶振產品解決方案，產品主要有SMD石英晶振、  車規(guī)晶振 、  SMD振蕩器等。晶光華始終堅持以品質為基石，品質符合國際IEC和美國ANSI標準。為了滿足客戶的高標準需求，我司積極整合供應鏈，真正服務每一位品質客戶。