晶振是石英振荡器的简称,英文名为crystal,它是时钟电路中最重要的部件,它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。
晶振与时钟振荡器
晶体振荡器,以下我简称晶振,是利用了晶体的压电效应制造的,当在晶片的两面上加交变电压时,晶片会反复的机械变形而产生振动,而这种机械振动又会反过来产生交变电压。当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其它频率下的振幅大得多,产生共振,这种现象称为压电谐振。晶振产生振荡必须附加外部时钟电路,一般是一个放大反馈电路,只有一片晶振是不能实现震荡的。
于是就有了时钟振荡器,将外部时钟电路跟晶振放在同一个封装里面,一般都有4个引脚了,两条电源线为里面的时钟电路提供电源,又叫做有源晶振,时钟振荡器,或简称钟振。好多钟振一般还要做一些温度补偿电路在里面,让振荡频率能更加准确。
时钟振荡电路
时钟振荡简单点说就是一个频率产生电路,很多芯片都是以某种时序来运行的,这就需要有一个电路为时序提供基准,来协调芯片内各个部件有序运行。简单点阻容震荡就可以作为一个时钟电路,需要精准频率的话需要使用晶振作为基准源。
时钟ic芯片
他主要起着放大频率和缩小频率的作用,他和晶振组合后才能在主板上起作用。我们把他称做为时钟发生器(晶振+时钟ic芯片)
时钟发生器原理
时钟我们可以把他定义为各个部件的总线频率速度,他起着分配给各个部件的频率使他们能够正常工作。当晶振通电后发出的频率送入时钟ic芯片,它的各脚会传出相对应的频率通个时钟ic芯片旁边的电阻(时钟ic芯片旁边左右两边一排的小电阻基本为220=22欧,330=33欧)。而内存,与agp这些高速的时钟是由北桥内部提供给它的,(注有些主板agp时钟不是由北桥提供的)将频率信号分配到主板各个部件,如(pci 33m,cpu 100m133m200m i/o 48m和14m,南桥33m &14m北桥100m7&133m&200m
时钟振荡器种类介绍
1. x1 振荡器
x1 振荡器采用晶体振荡器或陶瓷振荡器(2 ~ 10mhz),连接到x1 和x2 引脚。
同样可以输入外部时钟。exclk 引脚输入时钟信号。
图5-10 为x1 振荡器的外部电路示例。
2. xt1 振荡器
xt1 振荡器采用晶体振荡器(标准值为:32.768 khz),连接到xt1 和xt2 引脚。
图5-11 为xt1 振荡器的外部电路示例。
注意事项1. 在使用x1 振荡器和xt1 振荡器时,图5-10 和图5-11 中被虚线包围的部分的配线应按照如下配线方法配线,以防止连接线电容产生不利影响。
1.连接线越短越好。
2.连接线不应与其他信号线交叉。流经的电流变化较大的信号线不要在振荡器周围布线。
3.要保持振荡器电容器的接地点电压与vss相同。不要将电容的地信号接入大电流地。
4.不要从振荡器获取信号。
注意 xt1 振荡器被设计成低振幅电路,以降低功耗。
图5-12 为不正确的振荡器连接示例
备注 在使用副系统时钟时,分别用xt1 和xt2 代替x1 和x2。串联电阻也串在xt2 这边。
图三图四
备注 在使用副系统时钟时,分别用xt1 和xt2 代替x1 和x2。串联电阻也插在xt2 这边。
注意事项 2. 当x2 和xt1 并行连接时,x2 的串扰噪音会叠加到xt1,从而产生错误。
3. 不使用副系统时钟
为了降低功耗,如果无需使用副系统时钟,或者不使用副系统时钟作为i/o 端口,则可以设置xt1 和xt2 引脚为i/o 模式(oscsels = 0),并通过一个电阻独立连接到vdd 或vss。
备注 oscsels:时钟操作模式选择寄存器的第4 位(oscctl)
4. 内部高速振荡器
78k0/lc3 产品中包含内部高速振荡器。可以通过内部振荡模式寄存器(rcm)控制振荡。复位释放后,内部高速振荡器自动开始振荡(8 mhz (typ.))。
5. 内部低速振荡器
78k0/lc3 产品中包含内部低速振荡器。
内部低速振荡时钟只作为看门狗定时器、8 位定时器h1 和lcd 控制器/驱动器的时钟使用。内部低速振荡时钟不能用作cpu 时钟。
可以通过选项字节选择内部低速振荡器“可由软件停止”或“不能停止”。如果设置“可由软件停止”,则可由内部振荡模式寄存器(rcm)控制振荡。
复位释放后,内部低速振荡器自动产生振荡,同时如果使用选项字节允许看门狗定时器操作,则可以驱动看门狗定时器(240 khz (typ.))。
6. 预分频器
当cpu 使用主系统时钟时,通过分频主系统时钟,预分频器可以产生多种时钟
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