PIC16C5X系列有四种振荡选择,标准晶体/陶瓷振荡器(XT)、低频低功耗振荡器(LP)、高速振荡器(HS)和阻容振荡器(RC)。在EPROM型和后缀为RC的单片机中,振荡器电路可由配置位EPROM编程来选择。QTP单片机中振荡器在出厂时已设定,它可通过特定方法测试。
[1]. 石英晶体振荡器。 PIC16C5X单片机的XT、HS或LP模式,OSC1和OSC2需要外接石英晶体或陶瓷振荡器,如下图所示,HS振荡器需要串联电阻Rs,Rs的取值范围在100欧至1k欧之间。
在单片机采用石英晶体振荡器或陶瓷振荡器时,所采用的电容和产生的频率有所不同,电容取值大有利于振荡稳定,但却延长了起振时间。
采用陶瓷振荡器时,所选择的电容容量和产生的振荡频率如表1所示。采用石英振荡器时,所选择的电容容量和产生的振荡频率如表2所示。
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表1 陶瓷振荡器和匹配电容 |
振荡器类型 |
陶瓷振荡器频率 |
电容(C1=C2)/pF |
XT |
455kHz |
150-330 |
2.0MHz |
20-330 |
4.0MHz |
20-330 |
HS |
8.0MHz |
20-330 |
[2]. RC振荡器。
对于定时不需要很准确的场合,RC振荡器可明显地降低成本。RC振荡器的频率和电源电压VDD、外接电阻REXT、外接电容CEXT和工作温度有关。由于在制造过程中参数的不一致,振荡器的频率对每个单片机可能有所不同。另外,不同封装方式的引线分布电容不同也会影响振荡频率,在外接电容CEXT的值较小时特别明显。用户还需考虑所用的外部电阻REXT和CEXT的误差。
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表2 石英晶体振荡器和匹配电容 |
振荡器类型 |
振荡器频率 |
电容C1/pF |
电容C2/pF |
LP |
32kHz |
15-30 |
15 |
XT |
100kHz |
15-30 |
200-200 |
200kHz |
15-30 |
100-200 |
455kHz |
15-30 |
15-100 |
1MHz |
15-30 |
15-30 |
2MHz |
15 |
15 |
4MHz |
15 |
15 |
HS |
4MHz |
15 |
15 |
8MHz |
15 |
15 |
20MHz |
15 |
15 |
图2为RC振荡电路接线图,在外接电阻REXT的值小于2.2kΩ时,振荡器的工作可能不稳定,甚至不能起振。而电阻REXT太大时(如大于1MΩ),振荡器又容易受噪声、湿度及漏电干扰亦变得不稳定。我们建议REXT的取值范围为5-100kΩ为宜。
振荡器可以在没有外接电容的情况下工作,但为为了防止干扰和提高稳定性,推荐采用20pF以上的电容。在使用小电容时,由于印刷板和封装引线的分布电容的影响,将使振荡频率发生变化。表3为不同阻容值时的振荡频率。RC振荡时OSC2当作CLKOUT(CLKOUT=fOSC/4)输出。 |
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表3 RC振荡器在不同电阻电容时的振荡频率 |
CEXT/pF |
REXT/kΩ |
平均振荡频率 fOSC@5V,25℃ |
20 |
3.3 |
4.973MHz |
±27% |
5 |
3.82MHz |
±21% |
10 |
2.22MHz |
±21% |
100 |
262.15kHz |
±31% |
100 |
3.3 |
1.63MHz |
±13% |
5 |
1.19MHz |
±13% |
100 |
684.64kHz |
±18% |
100 |
71.56kHz |
±25% |
300 |
3.3 |
660kHz |
±10% |
5 |
484.1kHz |
±14% |
100 |
267.63kHz |
±15% |
100 |
29.44kHz |
±19% |
[3]. 外部振荡。
在PIC16C5X单片机中也可采用外部振荡源的方法提供时钟源,来自外部的时钟从OSC1端输入单片机,OSC2置空,外部时钟只用于HS、XT和LP型振荡器的单片机。参见图3。 |