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MCU內(nèi)部振蕩器的優(yōu)缺點(diǎn)
低成本微控制器單元通常帶有內(nèi)部RC振蕩器，而不是外部陶瓷或石英晶體振蕩器。但是，您應(yīng)該對(duì)此振蕩器進(jìn)行微調(diào)。
您最喜歡的MCU可能有一個(gè)內(nèi)部RC振蕩器。來(lái)自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（TI），意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）和Microchip的產(chǎn)品。幾乎所有制造商都在線提供了隨附的應(yīng)用筆記，內(nèi)容涉及如何校準(zhǔn)其MCU的內(nèi)部振蕩器。
使用內(nèi)部振蕩器有很多好處，您可能并不需要外部晶體或陶瓷振蕩器。但是，有些關(guān)鍵應(yīng)用需要非常精確的時(shí)序，例如串行端口，計(jì)時(shí)器和USB接口。即使對(duì)于大多數(shù)這些應(yīng)用，如果您對(duì)其進(jìn)行微調(diào)，則內(nèi)部振蕩器也可能符合嚴(yán)格的時(shí)序要求。
繼續(xù)閱讀以了解內(nèi)部振蕩器和簡(jiǎn)單的校準(zhǔn)程序，以獲取時(shí)鐘信號(hào)的最佳性能。
內(nèi)部振蕩器的好處
內(nèi)部振蕩器無(wú)處不在是有原因的。這里有一些好處：
1.它們需要較少的外部組件。不再需要外部振蕩器電路或其反饋電路。這會(huì)對(duì)預(yù)算，PCB面積以及成品小工具的整體尺寸產(chǎn)生積極影響。
2.他們保留了一個(gè)或兩個(gè)可用于I / O的引腳。 大多數(shù)引腳數(shù)較少的MCU會(huì)為每個(gè)引腳分配多個(gè)功能，以供用戶(hù)選擇其用途。因此，如果您選擇在MCU中使用內(nèi)部振蕩器，則會(huì)釋放時(shí)鐘輸入引腳，或者釋放晶體或陶瓷諧振器所在的兩個(gè)引腳。
3.它們將高頻保持在IC內(nèi)部。 盡管某些微控制器在100kHz以下的低頻下使用晶體或陶瓷諧振器，但使用10MHz或以上的外部振蕩器更為常見(jiàn)。這種高時(shí)鐘頻率幾乎總是由CPU專(zhuān)用，并在MCU內(nèi)部為其外圍模塊（ADC，UART，SPI，USB，GPIO等）進(jìn)行了預(yù)縮放。
在某些PCB中，芯片外具有高頻可能是一個(gè)問(wèn)題，因此將高頻保持在內(nèi)部通常是一個(gè)好主意。
內(nèi)部振蕩器的缺點(diǎn)
內(nèi)部振蕩器由集成電路內(nèi)部的電阻器和電容器組成。在芯片內(nèi)部生產(chǎn)這些無(wú)源器件有其局限性，特別是在準(zhǔn)確性和可重復(fù)性方面。這意味著兩個(gè)相同的微控制器芯片可能會(huì)在其內(nèi)部振蕩器頻率上顯示出有意義的差異，就像兩個(gè)相同的吉他在兩個(gè)不同的晚宴上進(jìn)行調(diào)音后將以略微不同的音調(diào)彈奏一樣。
除了獲得芯片內(nèi)部的電阻和電容的預(yù)期值（精度），并且為所有芯片獲得完全相同的值（重復(fù)性）之外，還有溫度問(wèn)題。事實(shí)證明，電容和電阻均會(huì)隨溫度發(fā)生輕微變化，這對(duì)于內(nèi)部振蕩器尤其重要。因此，您不僅 不必?fù)?dān)心不同芯片以稍微不同的頻率工作，而且還不必?fù)?dān)心它們的頻率會(huì)隨溫度而變化。
如果您不希望環(huán)境溫度發(fā)生劇烈變化，則在校準(zhǔn)內(nèi)部振蕩器后就不必?fù)?dān)心。但是，如果您預(yù)計(jì)溫度會(huì)發(fā)生很大變化，并且系統(tǒng)對(duì)頻率變化高度敏感（例如實(shí)時(shí)時(shí)鐘或高速通信系統(tǒng)），那么最好使用外部振蕩器。