三种常见单片机时钟电路方案，对比其优缺点

时间：2023-12-15 04:37:02 单片机的usb集成电路

来源：电脑报

作为单片机研发设计项目，其最小电路工作系统包括电源电路、复位电路、时钟频率电路等；相信工程师很容易理解和设计电源电路和复位电路。

但由于不同开发项目对时钟频率电路的功能要求不同，设计方案的选择也不同，难以有效统一设计。

比如：

对于单片机的时钟频率电路，工程师根据不同的项目要求设计和选择匹配方案，具体的选择方案包括三类。

外部晶振方案

所谓外部晶振方案，是指单片机时钟引脚X1与X2外部连接晶振。

单片机外部晶振图

优点：时钟频率精度高，稳定性好；对于一些数据处理能力要求较高的项目，特别是多个电路系统需要信息通信，如USB通讯、CAN通信项目，选择外部晶振方案较多。

缺点：由于外部晶振的增加，研发BOM增加了表元器件的成本。

内部晶振方案

所谓内部晶振方案，是指单片机利用内部集成RC振荡电路产生的时钟频率。

单片机内部晶振图

优点：工程师可以有效工程师能有效节约研发BOM元器件成本。

缺点：RC振荡电路产生的时钟频率精度低，误差大，容易造成高频通信数据交互错误。

时钟芯片方案

所谓时钟芯片方案，是指在单片机外加入一个特殊的时钟芯片，为单片机提供精确的时钟信号。

单片机与时钟芯片电路

优点：精度高，误差小；适用于一些要求较高的电路工程。

缺点：电路设计复杂，工程师开发难度大BOM组件成本高。

关于时钟芯片的一些电路特性，以美信为基础DS以1338型号为例：

DS1338时钟芯片

（1）供电

时钟芯片的电源包括两部分：

VCC电源是指电路工程系统和单片机的电源。
Vbat供电，是指电池供电的电源，由于某种原因在VCC当电源突然丢失时，时钟芯片会自动启Vbat电池电源用于保持时钟芯片内部的时钟信号处理，因为电路系统的电源VCC断电失去电路工作。

（2）功能

通过时钟芯片内部集成时间的秒、分、时间、日、周、月、年详细信息计时电路功能IIC通信将时间信息发送到单片机，单片机可以获得高精度的时钟信息。

（3）接口

时钟芯片与单片机的接口是IIC该接口为串口通信，工程师开发设计相对简单，易于实现电路功能；

（4）精度

精度是指正常工作条件下时钟芯片产生的时钟误差；如美信DS1338时钟芯片精度控制在10PPM，每天24小时误差精度为0.8秒左右。

（5）应用

时钟芯片通常用于处理精确计算时间的电路项目，如万年历。

选择什么方案主要取决于你的需要。

当然，这三个方案都是针对一些工业和民用领域的。如果涉及航空航天应用领域，如卫星导航和遥感测量，则需要选择更高精度的时钟频率电路，如原子钟方案。

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