在介绍单片机为何要预分频之前,首先需要了解什么是预分频。在电子技术领域中,预分频即先对信号进行一定的除频,再将其输入到系统中。而单片机预分频则是指对外部输入的时钟信号预先进行分频,以降低单片机对高频信号的敏感度,提高系统的稳定性和可靠性。
单片机内部的运算可以通过时钟信号来控制,如果时钟信号过高,则单片机内部的各个模块将会响应得过于迅速,导致系统不稳定。同时,高频信号的传输距离受到影响,可能会引起相位偏差,从而导致系统错误的运行。通过对外部时钟信号进行预分频可以降低信号频率,使得单片机内部的各个模块响应速度变慢,同时传输距离也会变长,从而提高系统的稳定性。
此外,预分频还能够消除由于外部时钟信号抖动所带来的影响,从而保证系统的稳定性。
单片机作为数字电路,由于其集成度高、尺寸小,在布局和连接方面无法做到与周围环境完全隔离。因此,周围的电磁波信号会对单片机产生电磁干扰。如果时钟信号频率过高,单片机内部也会响应得过于迅速,从而更加敏感于电磁干扰的影响。通过对外部时钟信号进行预分频,可以降低时钟信号的频率,减少系统对电磁干扰的敏感度,从而保证系统的稳定性和可靠性。
高频信号带来的一个不可忽略的问题就是功耗。高频信号需要更多的能量才能传输和处理,从而导致系统功耗的增加。通过预分频可以降低时钟信号的频率,从而减少系统的功耗。