PIC16C5X的时钟振荡器

liyf

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。 [/td] [tr][/tr]

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。

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


[tr]


[/td]
[tr][/tr]

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。

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。