单片机时钟是指单片机内部的主时钟,即CPU的工作频率,作为一个基本的定时器来控制程序的运行,协助CPU运算数据。在单片机的工作中,时钟信号是不可或缺的,其稳定性和准确性直接影响到单片机的性能。
由于单片机内部的各种模块需要时钟信号进行同步,所以时钟的参数也会影响到单片机的各项性能,如USB、SD卡等模块的稳定性和传输速度。
单片机的时钟大体可分为内部时钟和外部时钟两种。内部时钟的优点是便携,不需要额外的元件,缺点是精度较差;而外部时钟则依靠外接的晶振或者外部的时钟信号来提供准确的时钟信号,具有精度高、稳定性好的特点。
除此之外,还有一种新型的时钟--PLL时钟(Phase-Locked Loop),它是一种频率合成电路,可以通过自身的反馈机制计算出准确的时钟信号,同时可以根据需要进行整数分频或者倍频,并最终得到需要的工作频率。
选择合适的时钟可以充分发挥单片机的性能,提高计算精度和操作速度。在实践中我们需要对自己的应用场景进行分析,综合考虑单片机的功耗、准确性以及板子本身的特点,将其与指定场景进行匹配。
例如对于需要使用USB接口的应用,推荐使用12 MHz的外部晶振,因为这时有一枚PLL时钟,在使用时会将12 MHz的晶振信号变成为48 MHz的时钟信号使单片机的USB接口性能得到提高。
时钟在单片机应用中很常见,可以用于时间戳、定时器、计数器和脉冲生成器等。时钟提供了一个均衡稳定的计时基准,可以在不同的场景下帮助我们实现各种各样的功能和算法,如利用计数器实现电容大致测量、利用定时器实现舵机控制等等。
除此之外,时钟还能通过IIC总线进行通讯,可以与外部的时钟模块(如RTC模块)进行通信并同步自身的时间。这样在需要记录时间的应用场景下,我们可以采用RTC模块来对单片机进行时钟同步,从而得到非常准确的时间戳信息。