Clock

Taktleitungen

ATmegas haben verschiedene Taktleitungen für Flash, CPU, ADC und I/O, die zwar Synchrone aber unter Umständen phasenverschobene Taktung liefern. Einige lassen sich deaktivieren um z.B. den ADC ohne Störquellen laufen zu lassen. Weiterhin gibt es noch eine Asynchrone Taktleitung (clk_ASY). Die Taktleitungen werden alle von der Clock Control Unit versorgt.

Clock Control Unit

Die Clock Control Unit managed die verschiedenen Taktleitungen. Sie hat zwei Eingänge:

• System Clock (Aus Prescaler mit verschiedenen Quellen)
• Timer/Counter Oscillator (bestückt mit Externem Quarzoszillator an Pins TOSC1 und TOSC2)

System Clock Prescaler

Der System Clock Prescaler teilt die Source clock für die Clock Control Unit. Die Source clock kann mit dem Clock Multiplexer durch Setzen der CKSEL3..0 Fuses ausgewählt werden. Mögliche Quellen sind:

• External Clock (Taktsignal an Pin XTAL1 und CKSEL3..0 Fuses = 0000).

• Crystal Oscillator (Full Swing oder Low Power. Quarz- oder Keramikoszillator an Pins XTAL1 und XTAL2 um den internen Oszillatorverstärker zu betreiben).

• Low-frequency Crystal Oscillator (optimiert für 32,768 kHz Uhrenquarz an Pins TOSC1 und TOSC2).
• Calibrated RC Oscillator (interner ca 8 MHz Oszillator)

  • Fabrikprogrammierte Kalibrierung ist für 3V bei 25°C gedacht = > 8 MHz ±10%

  • Anwender kann für 1,8V bis 5,5V bei -40°C bis 85°C auf 7,3 bis 8,1 MHz ±1% kalibrieren
• Watchdog Oscillator (128 kHz on-chip oscillator)

Timer

ATmega µCs haben normalerweise 3 Timer:

• Timer0: 8-Bit und Timer1: 16-Bit, die sich den gleichen Prescaler teilen (gleiche Clock Source aber unterschiedliches Prescaling möglich).
• Timer2: 8-Bit mit eigenem Prescaler. Zwei Möglichkeiten:

  • Synchroner Betrieb mit clk_I/O.

  • Asynchroner Betrib mit dem Timer/Counter Oscillator (bestückt mit Externem Kristalloszillator an Pins TOSC1 und TOSC2)

8-Bit Timer

• 8-Bit Timer können 2^8 = 256 Werte durchzählen (normalerweise 0 bis 255).

• Zeit T_STEP für den kleinsten Schritt bei Timer Frequenz F_T: T_STEP = 1/F_T

• Zeit T_O bis Overflow auftritt: T_O = T_STEP * 256

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Category-µC CategoryBachelorarbeit