Тактова частота мікроконтролера це кількість тактів в секунду які виконує мікроконтролер. Виходить чим більше тактова частота МК тим більша кількість операцій він може виконати за 1 секунду.
Наприклад тактова частота в 8 МГц означає що МК за 1 секунду виконати 8000000 різних операцій таких як додавання, віднімання, запис даних в регістри і читання даних т.д. Така частота здається досить великий але як показує практика це далеко не так, наприклад частота тактирования сучасних процесора комп'ютера становить вже від 2 ГГц, а деякі моделі вже мають частоту в 4 ГГц.
Існує 4 способи тактирование мікроконтролера:- використовувати внутрішній RC-генератор;
- використовувати зовнішній кварц;
- використовувати зовнішній генератор;
- використовувати RC-ланцюжок.
Давайте в коротко розглянемо кожен з цих способів тактирования мікроконтролера. Вибір того чи іншого способу здійснюється шляхом виставлення фьюз бітів мікроконтролера.
Тактирование мікроконтролера від внутрішнього RC генератора
При цьому способі нам не потрібно підключати будь-які зовнішні деталі. Тактирование здійснюється від RC генератора який знаходиться всередині і який може працювати на частотах 1,2,4,8 МГц. А якщо вам потрібно якась інша частота, то цей спосіб не підходить. Так само цей спосіб не підійде якщо вам потрібні точні інтервали часу, справа в тому що задає частота RC генератора плаває в залежності від температури.
Тактирование мікроконтролера від зовнішнього кварцового резонатора
Цей спосіб трохи складніше, для того щоб його підключити нам потрібно знати розташування висновків мікроконтролера і їх назва, далі знаходимо висновки "XTAL1" і "XTAL2".
Схема підключення кварцового резонатора до мікроконтролера
Ємність конденсаторів продовжували бути в інтервалі від 15 до 22 пФ, один висновок подсоедінятеся до резонатора а інший до землі.
Тактирование мікроконтролера від RC-ланцюжка
У представленій схемі тактирования конденсатор береться місткістю не менше 22 пФ, а резистор від 10 Ом до 100 кОм. Зовнішній RC генератор так само як і внутрішній має нестабільну частоту яка "плаває" в залежності від температури. Але якщо в проектах не потрібна стабільна частота то можна використовувати ці два способи.
Частота тактирования розраховує за формулою
F-це частота в Герцах;
R- номінал опору в Ом;
C - ємність конденсатора в Фарадах.
По дефолту все МК AVR (за винятком страх AT90S2313 і AT90S8535 і інші) налаштовані так щоб іспольщовать внутрішній тактовий генератор. Виходить як тільки ми подаємо на нього напругу то МК відразу починає працювати.
За вибір джерела тактирования відповідає біти CKSEL
виставляючи біти потрібним чином отримуємо потрібний нам джерело тактирования.
CKSEL3. 0 = 0000 - це зовнішнє джерело тактового Сінна.
CKSEL3. 0 = 0100 - внутрішній RC генератор 8 МГц.
Для того щоб використовувати зовнішній RC генерато потрібно виставляти такі біти, в залежності від розрахункового значення частоти.- CKSEL3. 0 = 0101 - частота менше 0.9 МГц;
- CKSEL3. 0 = 0110 - від 0.9 МГц до 3 МГц;
- CKSEL3. 0 = 0111 - від 3 МГц до 8 МГц;
- CKSEL3. 0 = 1000 - від 8 МГц до 12 МГц.