Раздел: Документация

0 ... 79 80 81 82 83 84 85 ... 195

Во всех моделях выбор режима работы тактового генератора осуществляется программированием конфигурационных ячеек (FUSE Bits) CKSEL3...0. Требуемые значения для каждого режима работы приведены в Табл. 4.2. Подробно о конфигурационных ячейках будет рассказано в главе 14, посвященной программированию микроконтроллеров.

От значений, занесенных в эти ячейки, зависит также длительность задержки сброса /tout (см. раздел 4.4 этой главы).

4.2.1. Генератор с внешним резонатором

Резонатор подключается к выводам XTAL1 и XTAL2 микроконтроллеров, как показано на Рис. 4.2. Эти выводы являются соответственно входом и выходом инвертирующего усилителя тактового генератора.

Емкости конденсаторов С\ и С2, подключаемых между выводами резонатора и общим проводом, зависят от типа резонатора. Для кварцевых резонаторов емкости этих конденсаторов обычно находятся в пределах 12...22 пФ, а для керамических должны выбираться согласно рекомендациям производителей резо-

с2
	xtal2
Нг-5—	XTAL1
Ci
	gnd

Рис. 4.2. Под-наторов.

ключение квар- Теперь рассмотрим, каким образом осуществляется

цевого или кера-конфигурирование тактового генератора с внешним ре-

мическогозонатором (далее, для простоты, кварцевого генератора)

резонаторав различных моделях.

АТтеда8515х/8535х и АТтеда8х/16х/32х/64х/128х

Усилитель тактового генератора этих моделей может работать в одном из двух режимов, определяемом состоянием конфигурационной ячейки СКОРТ. Если эта ячейка запрограммирована (0), то размах колебаний на выходе усилителя (вывод XTAL2) практически равен напряжению питания. Данный режим полезен при работе устройства в условиях сильных электромагнитных помех, а также при использовании сигнала тактового генератора для управления внешними устройствами. В последнем случае между выводом и внешней схемой обязательно должен быть буфер.

Если ячейка СКОРТ не запрограммирована (1), то размах колебаний на выходе усилителя будет значительно меньше. Соответственно, ток потребления микроконтроллера уменьшается, однако при этом сужается и диапазон возможных частот тактового сигнала. Кроме того, в этом режиме сигнал тактового генератора нельзя использовать для управления внешними устройствами.

Собственно генератор может работать в четырех различных режимах, каждый из которых предназначен для определенного диапазона частот. Эти режимы определяются ячейками CKSEL3...1 и СКОРТ (см. Табл. 4.3).

---

Таблица 43. Режимы работы кварцевого генератора

СКОРТ	CKSEL3...1	Примерный диапазон частот [МГц]
1	101)	0.4...0.9
1	110	0.9...3.0
1	111	3.0...8.0
0	101,110,111	>1.0
]) В этом режиме должен использоваться только керамический резонатор.

ATmega 162х, ATmega 165х, АТтеда325х/3250х/645х/6450х

Кварцевый генератор этих моделей также может работать в четырех различных режимах, определяемых состоянием ячеек CKSEL3...1. Диапазоны частот, для которых предназначен тот или иной режим, приведены в Табл. 4.4.

Таблица 4.4. Режимы работы кварцевого генератора

CKSEL3...1	Примерный диапазон частот [МГц]
100	0.4...0.9
101	0.9...3.0
110	3.0...8.0
111	>8.0
]) В этом режиме должен использоваться только керамический резонатор.

ATmega48x/88x/168x, ATmega 164х/324х/644х, АТтеда640х/1280х/1281х/2560х/2561х

Кварцевый генератор этих моделей может работать в пяти различных режимах. Причем в первом режиме размах колебаний на выходе генератора практически равен напряжению питания, а остальные четыре режима являются «экономичными», т. е. размах колебаний на выходе генератора будет гораздо меньше. Как уже упоминалось, в таком случае уменьшается ток потребления микроконтроллера, однако при этом микроконтроллер становится более чувствительным к внешним помехам. Используемый режим задается ячейками CKSEL3...1 (см. Табл. 4.5).

Таблица 4.5. Режимы работы кварцевого генератора

CKSEL3...1	Примерный диапазон частот [МГц]
он)	0.4...16
Ю02)	0.4...0.9
101	0.9...3.0
но	3.0...8.0
111	>8.0
1)Обычный (неэкономичный) режим. 2)В этом режиме должен использоваться только керамический резонатор.

---

4.2.2. Низкочастотный кварцевый генератор

Этот режим предназначен для использования низкочастотного кварцевого резонатора на частоту 32 768 Гц, так называемого «часового кварца». Как и другие внешние резонаторы, он подключается к выводам XTAL1 и XTAL2 микроконтроллеров.

У некоторых моделей имеются внутренние конденсаторы, которые можно подключить между выводами резонатора и общим проводом. При этом надобность во внешних конденсаторах, естественно, отпадает. В моделях ATmega8515x/8535x и ATmega8x/16x/32x/64xl28x конденсаторы емкостью 36 пФ подключаются при записи 0 в конфигурационную ячейку СКОРТ, а в моделях ATmega 162х конденсаторы подключаются, если в ячейках CKSEL3...0 записано значение 0110 или 0111. Емкость каждого из конденсаторов составляет 10 пФ. В остальных моделях необходимо использовать внешние конденсаторы.

4.2.3. Внешний сигнал синхронизации

Не

подключен

Сигнал от внешнего —] XTAL1 генератора

Рис. 4.3. Подключение внешнего источника тактового сигнала

Сигнал от внешнего источника подается на вывод XTAL1, как показано на Рис. 4.3. Разумеется, этот сигнал должен удовлетворять требованиям микроконтроллера по частоте, скважности и уровням напряжения. Вывод XTAL2 в этом режиме оставляют неподключенным.

В моделях ATmega8x/16x/32x/64x/128x и ATmega8515x/8535x между выводом XTAL1 и общим проводом можно включить внутренний конденсатор емкостью 36 пФ. Это осуществляется записью 0 в конфигурационную ячейку СКОРТ.

4.2.4. Генератор с внешней ЯС-цепочкой

Vcc

— xtal2

Рис. 4.4. Подключение внешней ЛС-цепочки

При реализации приложений, не требующих высокой временной точности, можно использовать простейший ЛС-генератор. При этом внешняя /?С-цепочка подключается к выводу XTAL1, как показано на Рис. 4.4.

Емкость конденсатора цепочки должна быть не менее 22 пФ, а сопротивление резистора рекомендуется выбирать из диапазона 3.3... 100 кОм. Ориентировочно частоту сигнала генератора можно оценить по формуле

3 ЗЛС

0 ... 79 80 81 82 83 84 85 ... 195