在深入探究单片机为什么要12分频之前,我们需要先了解一些基础概念。单片机的时钟周期(Clock Cycle)是指从一个时钟信号的上升边到下一个上升边之间的时间,通常用单位时间来表示,例如MHz、kHz等等。而时钟周期的倒数被称为时钟频率。
为了更好地控制单片机的时序和速度,我们需要对时钟信号进行频率分频处理。而单片机的12分频,就是指将晶振频率分频为主频12分之一,作为单片机内部的时钟信号。
当单片机运行速度较快时,时钟周期很短,每个操作的时间就会很短。这样,如果晶振频率不够稳定,就很容易出现时钟抖动或者时序偏差,导致系统不可靠。
而采用12分频的方式,可以将晶振频率分频为较低的主频,每个时钟周期相对较长,因此更能容忍一定的晶振频率波动,提高了系统的稳定性。此外,12分频与串口通信波特率1200之间为整数倍关系,也能提高串口通信的稳定性和可靠性,避免数据传输错误。
当单片机运行速度过快时,每个操作的时间很短,单片机内部的逻辑电路就需要更高的工作频率和更多的能量来完成操作。这将导致单片机的功耗增加,从而产生一些不必要的热量,消耗电池电能。
而采用较低的主频,则能够减少单片机内部逻辑电路的运行频率和功耗,降低发热量和能耗。这对于需要低功耗运行的单片机应用来说更加重要。
在不同的单片机应用中,需要使用不同的晶振频率。而当单片机内部时钟与外部晶振频率不匹配时,则可能产生一些意想不到的问题,例如定时器、ADC转换等功能无法正常工作。
如果使用12分频,将晶振频率分频为主频12分之一,可以避免这些问题的出现。因为12分频是一个非常常见的时钟处理方式,几乎所有的单片机都支持12分频,这就使得不同的单片机应用之间的兼容性得到了保障。