Benötige ich einen Kristall, damit die Atmel SAM D20 MCU mit 48 MHz läuft?

Ich arbeite an einem sehr kleinen Gerät und möchte den Atmel SAM D20 als MCU verwenden (diese Variante ATSAMD20E16).

Beim Lesen des Datenblattes finde ich nur einen Punkt nicht klar formuliert:

Benötige ich einen Kristall, um diese MCU mit 48 MHz zu betreiben?

Ich fand, es gibt verschiedene interne Taktquellen. In der Feature-Liste steht auch "Interne und externe Taktoptionen mit 48 MHz Digital Frequency Locked Loop". Aber interessanterweise hatte jedes vorhandene Design, das ich überprüfte, einen Kristall auf der Platine.

Bei meinem Gerät kann die Uhr ungenau sein.

Heutzutage haben so ziemlich alle Mikrocontroller eine eingebaute PLL/FLL. Der Kristall ist nicht da, um die 48 MHz zu bekommen, sondern um die Taktgenauigkeit zu erhalten.

Antworten (3)

Aus dem SAMD20-Datenblatt haben Sie den internen 8-MHz-RC-Takt.

Dieser kann zum generischen Taktmultiplexer 0 geroutet werden, der als Quelle für die DFLL48M dient.

Bitte beachten Sie, dass der RC-Oszillator ungenau sein könnte (EDIT: Die Genauigkeit wird durch das Laden der Werkskalibrierungsparameter erheblich verbessert), daher wird es die DFLL sein, aber Sie haben angegeben, dass Sie damit leben können.

Um die Genauigkeit zu erhöhen, können Sie den 32768-Hz-Oszillator (mit einem externen 32768-Hz-Quarz) und den DFLL verwenden.

Auf SAMD21 (dh nicht in Ihrem Fall) können Sie auch den USB-Start of Frame (1 ms) als Synchronisation (im Gerätemodus) verwenden, ohne einen Quarz verwenden zu müssen!

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Vielen Dank für den Hinweis auf die Stelle im Datenblatt, an der Sie dies gefunden haben. Anscheinend habe ich diesen Abschnitt komplett übersehen.
In der SAMD/C/L-Serie kann der RC-Oszillator mit werkseitigen Tuning-Werten aus speziellen Registerstellen abgestimmt werden, sodass alles außer USB High Speed ​​vom RC aus einwandfrei funktioniert.

Seite 162-163 , Funktionsübersicht des System Controllers:

Digitaler Frequenzregelkreis (DFLL48M)

– Interner Oszillator ohne externe Komponenten

– 48 MHz Ausgangsfrequenz

– Arbeitet eigenständig als programmierbarer Hochfrequenz-Oszillator im Open-Loop-Modus

– Arbeitet als genauer Frequenzmultiplikator gegen eine bekannte Frequenz im Closed-Loop-Modus

Im Closed-Loop-Modus können Sie den internen Oszillator als bekannte Frequenz oder einen externen Quarz verwenden, der eine genauere Frequenz liefert als der interne Oszillator.

Nein, Sie brauchen keinen Kristall.

Diese MCU hat einen eingebauten 8-MHz-Oszillator und einen "48MHz Digital Frequency Locked Loop", ich würde das als PLL bezeichnen . Die PLL kann diese 8 MHz in 48 MHz umwandeln (sie multipliziert die Frequenz mit dem Faktor 6).

Ich glaube nicht, dass Sie jemals einen 48-MHz-Kristall für diese MCU benötigen würden, da 48-MHz-Kristalle nicht so häufig sind und einige "Obertonkristalle" sind, was bedeutet, dass sie tatsächlich 16-MHz-Kristalle sind, die bei ihrem 3. Oberton verwendet werden können, der 48 MHz beträgt . Aber vergessen Sie das, es ist unpraktisch und wird hier nicht benötigt .

Die Designs, die Sie gesehen haben und die einen Quarz verwenden, verwenden wahrscheinlich einen 8-MHz-Quarz, und dann wird die interne PLL verwendet, um daraus 48 MHz zu machen.

Du könntest dasselbe tun. Dann hätten Sie eine genaue Uhr und können mit dieser Uhr eine genaue Zeitmessung durchführen.

Sie können auch den internen 8-MHz-Oszillator verwenden. Beachten Sie jedoch, dass dies kein genauer Oszillator ist! Diese 8 MHz variieren mit der Zeit und mit der Temperatur. Wenn Sie dies also als Grundlage für einen Wecker verwenden würden, wundern Sie sich nicht, wenn die Uhr nach nur einem Tag einige Minuten nachlässt.

Wenn Sie ein genaues Timing benötigen: Verwenden Sie einen 8-MHz-Quarz

Wenn Sie sich nicht um die Genauigkeit des Timings kümmern: Sie können den internen Oszillator verwenden.

In beiden Fällen können Sie die MCU mit der PLL mit 48 MHz betreiben.

Das OP erwähnt keinen 48-MHz-Kristall, sondern nur "einen Kristall", um das Board mit 48 MHz zu betreiben, was ein 8-MHz-Quarz sein könnte, wie Sie sagten.