前言

寫文章之前，先調(diào)查一個(gè)小問題。如下圖 1 為某32位單片機(jī)的系統(tǒng)框圖，我們可以看到系統(tǒng)時(shí)鐘可以選擇內(nèi)部RC振蕩器或者外部晶振：那么大家寫程序時(shí)，習(xí)慣用外部晶振來為系統(tǒng)分頻用還是習(xí)慣用內(nèi)部晶振？

圖 1

相信這兩種方式都不在少數(shù)吧，用內(nèi)部晶振的工程師估計(jì)多數(shù)都有成本方面的考慮，畢竟很多產(chǎn)品對成本壓的比較厲害。當(dāng)然高附加值的產(chǎn)品估計(jì)不會(huì)對一顆晶振計(jì)較，為了系統(tǒng)整體性能，會(huì)果斷選擇用外部晶振，突出一個(gè)有錢~

問題描述及解決方式

那么使用內(nèi)部RC振蕩器晶振會(huì)存在哪些問題呢？

分享之前遇到的一個(gè)技術(shù)問題，某款單片機(jī)有兩個(gè)晶振，一個(gè)晶振作為系統(tǒng)主時(shí)鐘24MHz主時(shí)鐘，另一個(gè)是RTC32.768kHz低速時(shí)鐘，低速時(shí)鐘摘取關(guān)鍵的描述如下：

圖 2

總結(jié)下上面描述的主要意思有4點(diǎn)：

1、RTC時(shí)鐘源有兩個(gè)，一個(gè)可以來自外部，另一個(gè)可以來自系統(tǒng)內(nèi)部RC振蕩器；

2、RTC時(shí)鐘主要用于喚醒電路、下電實(shí)時(shí)時(shí)鐘操作、低速低功耗系統(tǒng)、看門狗計(jì)數(shù)器輸入；

3、內(nèi)部RC振蕩器的精度在50%，其啟動(dòng)要比外部32.768kHz晶振快；

4、當(dāng)系統(tǒng)檢測不到外部32.768kHz晶振時(shí)，會(huì)自動(dòng)切換到內(nèi)部RC振蕩器，且不需要軟件配置；

項(xiàng)目首次做樣機(jī)時(shí)，兩個(gè)晶振都放上了，后來翻看技術(shù)手冊發(fā)現(xiàn)了這顆晶振可以去掉，用內(nèi)部RC替代，心想既然廠家做了這樣一個(gè)內(nèi)部晶振供使用，那么其性能也是可以的，并且也去掉后在實(shí)驗(yàn)室常溫下跑了下全業(yè)務(wù)運(yùn)行，沒有出現(xiàn)異常。因此，在原理圖評審時(shí)跟同事決定將此晶振去掉來降低一部分成本，畢竟剩下來的是幾十萬的純利潤。就這樣，下一批樣機(jī)到了，產(chǎn)品做回歸測試，常溫下測試沒問題，但是在高低溫實(shí)驗(yàn)箱跑到60多度環(huán)境溫度就出線重啟，查了好久，實(shí)驗(yàn)過程中將各個(gè)電源用示波器檢測起來，樣機(jī)出線故障時(shí)，電源并無異常，蒙圈了，這個(gè)問題有點(diǎn)上頭。

核對與上版原理圖的差異，只有晶振這塊去掉了，難道是這的問題，查看芯片手冊，看到了上圖 2 的描述，立即換下一臺樣機(jī)做測試，故障沒有復(fù)現(xiàn)，又準(zhǔn)備了3臺樣機(jī)去做測試，故障沒有復(fù)現(xiàn)，基本確定是晶振導(dǎo)致的本次問題。高溫測試時(shí)內(nèi)置RC振蕩器時(shí)鐘波動(dòng)范圍太大，導(dǎo)致喂狗時(shí)間錯(cuò)誤，然后重啟復(fù)位了，因此最終還是決定要接外置的32.768kHz晶振。

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1、單片機(jī)內(nèi)部RC振蕩器可靠性一般，產(chǎn)品可靠性要求高的應(yīng)用不建議使用；

2、如果要使用內(nèi)部振蕩器作為時(shí)鐘，外部晶振空置不接，一般可以考慮將晶振輸入引腳接地、輸出引腳懸空處理，具體芯片可以參照數(shù)據(jù)手冊推薦的方式處理；

3、修改對溫度影響敏感的電路，需要做相應(yīng)的溫度測試；

編輯：黃飛

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