为啥要在 AVR 编程中校准振荡器

Posted 2023-02-22

【中文标题】为啥要在 AVR 编程中校准振荡器

【英文标题】：Why should I calibrate the oscillator in AVR programming为什么要在 AVR 编程中校准振荡器

【发布时间】：2012-11-24 03:52:29

【问题描述】：

我是 AVR 编程的新手。我在网上找到了一个示例代码；用于与 PC 进行简单的 USART 通信。我有点怀疑。

主循环是这样开始的；

void main()
  OSCCAL_calibration(); 
  USARTinit();
  //start communicating with PC

我无法理解使用OSCCAL_calibration(); 函数校准振荡器的原因。

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功能

OSCCAL_calibration()函数

void OSCCAL_calibration(void)
    unsigned char calibrate = 0;
    int temp;
    unsigned char tempL;
    CLKPR = (1<<CLKPCE);
    CLKPR = (1<<CLKPS1) | (1<<CLKPS0);
    TIMSK2 = 0;
    As-s-r = (1<<AS2);
    OCR2A = 200;
    TIMSK0 = 0;
    TCCR1B = (1<<CS10);
    TCCR2A = (1<<CS20);
    while((As-s-r & 0x01) | (As-s-r & 0x04));
    for(int i = 0; i < 10; i++)
    _delay_loop_2(30000);
    while(!calibrate)
        cli();
        TIFR1 = 0xFF;
        TIFR2 = 0xFF;
        TCNT1H = 0;
        TCNT1L = 0;
        TCNT2 = 0;
        while ( ! (TIFR2 && (1<<OCF2A)) );
        TCCR1B = 0; // stop timer1
        sei();
        if ( (TIFR1 && (1<<TOV1)) )
            temp = 0xFFFF;
        else
            tempL = TCNT1L;
            temp = TCNT1H;
            temp = (temp << 8);
            temp += tempL;
        
        if (temp > 6250)
            OSCCAL--;
         else if (temp < 6120)
            OSCCAL++;
        else
        calibrate = 1;
        TCCR1B = (1<<CS10);
    

USARTinit()函数

void USARTinit()
    CLKPR = (1<<CLKPCE);
    CLKPR = (1<<CLKPS1);
    UBRR0H = 0;
    UBRR0L = 12;
    UCSR0A = (1<<U2X0);
    UCSR0B = (1<<RXEN0)|(1<<TXEN0)|(0<<RXCIE0)|(0<<UDRIE0);
    UCSR0C = (0<<UMSEL00)|(0<<UPM00)|(0<<USBS0)|(3<<UCSZ00)|(0<<UCPOL0);

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我正在使用 Atmel Studio 6 并使用 atmega2560 进行了测试（实际上是使用我的 Arduino Mega）。经过一些改变，我可以让它工作。但是没有校准功能它仍然可以工作..

我将逐项列出我的问题如下。

在校准振荡器时，您真正做了什么？ 这是必须的吗？ PIC单片机有类似的功能吗？ （我在 PIC 编程方面有点经验。但从来不知道这样的事情）

也有点疑惑；

为什么之前在USARTinit()函数中设置了时钟预标量 设置波特率？你不能在没有a的情况下设置波特率吗 预标量（即预标量 = 1）

是为了省电还是什么？但我尝试使用 pre-scalar=1，它似乎不起作用（仍在尝试）。是的，我已经正确计算了波特率（使用数据表中给定的公式）。

【参考方案1】：

我对这个特殊的硬件一无所知，但很快 Google 出现了 this datasheet

引用：

目前的大多数 AVR 微控制器都提供了从 内部 RC 振荡器。在大多数 AVR 中，内部 RC 振荡器频率可以是 校准到器件数据表中指定频率的 +/-1% 范围内。 与使用 一个外部振荡器。 在 Atmel 工厂进行的校准是在固定的工作电压下进行的 和温度（25°C，通常为 5V）。作为内部 RC 振荡器的频率 受工作电压和温度的影响，可能需要执行 与特定应用环境相匹配的二次校准。这 可以进行二次校准以获得比标准更高的精度 校准提供，以匹配特定的工作电压或温度，甚至 将振荡器调到不同的频率。

【参考方案2】：

如果您在微控制器之外进行任何与时间相关的通信（串行、将 spi 推到极限等）或保持时间或其他任何事情，那么您需要更准确的时钟。

这实际上与功率无关，也许稍微有点，如果时钟有点慢，那么你会使用更多的功率，如果有点快，那么你会节省一点功率。

许多但并非所有微控制器都提供内部 R/C 振荡器，因此您不需要外部振荡器（额外组件，额外成本）。这不是一个系列与另一个系列（avr、msp430、pic 等）的对比，一个系列中的某些芯片具有内部振荡器，有些则没有。我以前使用的 PIC 需要一个外部的，今天不知道这个家庭的细节。校准的方式也因家庭而异。

【参考方案3】：

是否需要校准取决于您的实际硬件：

如果您的微控制器使用 Xtal 生成时钟，您无需校准任何东西，只需根据您的 Xtal 振荡频率选择好的分频器。

如果您只使用 RC 振荡器，那么由于它可能具有更重要的容差值，您可能需要校准频率，尤其是在使用较高波特率（如 19200 或更高）时。

李>

您必须根据您的振荡器频率设置预分频器，有关详细信息，请参阅数据表。