外部时钟源的种类和晶振使用

现在在时钟源的使用中,除去最常见的32.768K晶振和内部使用的几种振荡器之外,低频率和高频率的时钟由不同的外部时钟源来生成也是一种新的选择.同时适用于多方面的时钟源可以是石英晶体振荡器或外部晶体/陶瓷谐振器.此部分描述了如何连接外部时钟源.

1.低频时钟源

外部低频时钟可由晶体/陶瓷谐振器或外部时钟源生成.

1.1低频晶体和陶瓷谐振器

晶体和陶瓷谐振器的硬件配置请参见Figure5.1低频晶体.晶体通过LFXTAL_N和LFXTAL_P引脚连接.

晶体/陶瓷谐振器为机械振荡,其电气等效电路如Figure5.2晶体/陶瓷谐振器的等效电路所示.在电气电路中,CS代表起动电容,LS代表起动电感,RS代表振荡过程中的机械损耗,而C0代表封装和引脚的寄生电容.CL1和CL2代表负载电容.此电路对无源贴片石英晶振和陶瓷谐振器都适用.

1.2低频外部时钟

可使用LF外部时钟源作为计数时钟.要挑选合适的外部振荡器,考虑以下规格：频率,寿命,稳定性,电压灵敏度,上升和下降时间,占空比和信号电平.外部时钟信号既可以是矩形波也可以是正弦波,频率为32.768k.外部时钟源必须按照Figure5.3低频外部时钟所示进行连接.

使用矩形波源时,LFXO缓冲器必须处于旁路模式.根据设备数据表中的规定,时钟信号必须在0和VDD之间进行切换,占空比必须接近50%.使用正弦源时,振幅必须符合设备数据表中的规定.正弦信号通过LFXO缓冲器进行缓冲,且它的输入已经过交流耦合处理.

2.高频时钟源

外部高频时钟可由晶体/陶瓷谐振器生成或来自外部矩形波源或正弦波源.

2.1高频晶体和陶瓷谐振器

晶体和陶瓷谐振器的硬件配置请参见Figure5.4高频晶体振荡器.晶体应通过HFXTAL_N和HFXTAL_P引脚连接.HF晶体/陶瓷谐振器的电气等效电路与下图所示的LF晶体/陶瓷谐振器电路相同.CL的位置对产生正确的操作频率十分重要.

2.2高频外部时钟

可使用外部HF时钟源作为计数时钟晶振.要挑选合适的外部有源晶体振荡器,考虑以下规格：频率,寿命,稳定性,电压灵敏度,上升和下降时间,占空比和信号电平.外部时钟源必须按照Figure5.5外部高频时钟所示进行连接.

外部时钟信号应为使用矩形波或正弦波信号,频率必须与设备数据表一致.使用外部矩形波时钟源时,HFXO缓冲器必须处于旁路模式.时钟信号必须在0和VDD之间进行切换且占空比必须接近50%.要了解更多详情,请参阅设备数据表.

使用正弦源时,正弦振幅必须符合设备数据表中的规定.正弦信号通过HFXO缓冲器进行缓冲,且它的输入已经过交流耦合处理.