سلسلة RENESAS RA MCU RA8M1 Arm Cortex-M85 ميكروكنترولر

معلومات المنتج

تحديد

• منتج الاسم: عائلة رينيساس RA
• نموذج: سلسلة RA MCU

مقدمة
يوفر دليل تصميم عائلة Renesas RA لدوائر الساعة الفرعية إرشادات حول كيفية تقليل مخاطر التشغيل الخاطئ عند استخدام مرنان ذو حمل سعوي منخفض (CL). تتمتع دائرة تذبذب الساعة الفرعية بكسب منخفض لتقليل استهلاك الطاقة، ولكنها عرضة للضوضاء. يهدف هذا الدليل إلى مساعدة المستخدمين على اختيار المكونات المناسبة وتصميم دوائر الساعة الفرعية الخاصة بهم بشكل صحيح.

الأجهزة المستهدفة
سلسلة RA MCU

محتويات

1. اختيار المكونات
   1. اختيار الرنان الكريستالي الخارجي
   2. تحميل اختيار المكثف
2. سجل المراجعة

تعليمات استخدام المنتج

اختيار المكونات

اختيار الرنان الكريستالي الخارجي

• يمكن استخدام مرنان بلوري خارجي كمصدر مذبذب للساعة الفرعية. يجب أن يتم توصيله عبر أطراف XCIN وXCOUT الخاصة بوحدة MCU. يجب أن يكون تردد المرنان البلوري الخارجي لمذبذب الساعة الفرعية 32.768 كيلو هرتز بالضبط. يرجى الرجوع إلى قسم الخصائص الكهربائية في دليل مستخدم أجهزة MCU للحصول على تفاصيل محددة.
• بالنسبة لمعظم وحدات التحكم الدقيقة RA، يمكن أيضًا استخدام مرنان بلوري خارجي كمصدر رئيسي للساعة. في هذه الحالة، يجب أن يتم توصيله عبر الأطراف EXTAL و XTAL لوحدة MCU. يجب أن يكون تردد المرنان البلوري الخارجي للساعة الرئيسية ضمن نطاق التردد المحدد لمذبذب الساعة الرئيسي. على الرغم من أن هذه الوثيقة تركز على مذبذب الساعة الفرعية، إلا أنه يمكن أيضًا تطبيق إرشادات الاختيار والتصميم المذكورة هنا على تصميم مصدر الساعة الرئيسي باستخدام مرنان بلوري خارجي.
• عند اختيار مرنان بلوري، من المهم مراعاة التصميم الفريد للوحة. تتوفر العديد من الرنانات البلورية التي قد تكون مناسبة للاستخدام مع أجهزة RA MCU. يوصى بتقييم الخصائص الكهربائية للمرنان البلوري المختار بعناية لتحديد متطلبات التنفيذ المحددة.
• يوضح الشكل 1 نموذجًا سابقًاampتوصيلة مرنان بلوري لمصدر الساعة الفرعية، بينما يوضح الشكل 2 دائرتها المكافئة.

تحميل اختيار المكثف
يعد اختيار مكثف الحمل أمرًا بالغ الأهمية للتشغيل الصحيح لدائرة الساعة الفرعية مع أجهزة RA MCU. يرجى الرجوع إلى قسم الخصائص الكهربائية في دليل مستخدم أجهزة MCU للحصول على تفاصيل وإرشادات محددة حول مكثف الحمل
اختيار.

التعليمات

• س: هل يمكنني استخدام أي مرنان كريستالي لمذبذب الساعة الفرعية؟
  ج: لا، يجب أن يكون تردد المرنان البلوري الخارجي لمذبذب الساعة الفرعية 32.768 كيلو هرتز بالضبط. راجع قسم الخصائص الكهربائية في دليل مستخدم أجهزة MCU للحصول على تفاصيل محددة.
• س: هل يمكنني استخدام نفس الرنان البلوري لكل من مذبذب الساعة الفرعية ومذبذب الساعة الرئيسي؟
  ج: نعم، بالنسبة لمعظم وحدات التحكم الدقيقة RA، يمكنك استخدام مرنان بلوري خارجي كمذبذب الساعة الفرعية ومذبذب الساعة الرئيسي. ومع ذلك، يرجى التأكد من أن تردد المرنان البلوري الخارجي للساعة الرئيسية يقع ضمن نطاق التردد المحدد لمذبذب الساعة الرئيسي.

عائلة رينيساس RA

دليل التصميم لدوائر الساعة الفرعية

مقدمة
تتمتع دائرة تذبذب الساعة الفرعية بكسب منخفض لتقليل استهلاك الطاقة. نظرًا لانخفاض الكسب، هناك خطر من أن تتسبب الضوضاء في تشغيل وحدة MCU بشكل خاطئ. يصف هذا المستند كيفية تقليل هذا الخطر عند استخدام مرنان ذو حمل سعوي منخفض (CL).

الأجهزة المستهدفة
سلسلة RA MCU

اختيار المكونات

يعد اختيار المكونات أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل الصحيح لدائرة الساعة الفرعية مع أجهزة RA MCU. توفر الأقسام التالية إرشادات للمساعدة في اختيار المكونات.

اختيار الرنان الكريستالي الخارجي
يمكن استخدام مرنان بلوري خارجي كمصدر مذبذب للساعة الفرعية. يتم توصيل الرنان البلوري الخارجي عبر أطراف XCIN وXCOUT الخاصة بوحدة MCU. يجب أن يكون تردد المرنان البلوري الخارجي لمذبذب الساعة الفرعية 32.768 كيلو هرتز بالضبط. راجع قسم الخصائص الكهربائية في دليل مستخدم أجهزة MCU للحصول على تفاصيل محددة.
بالنسبة لمعظم وحدات التحكم الدقيقة RA، يمكن استخدام مرنان بلوري خارجي كمصدر الساعة الرئيسي. يتم توصيل مرنان الكريستال الخارجي عبر دبابيس EXTAL وXTAL لوحدة MCU. يجب أن يكون تردد الرنان البلوري الخارجي للساعة الرئيسية في نطاق تردد مذبذب الساعة الرئيسي. تركز هذه الوثيقة على مذبذب الساعة الفرعية، ولكن يمكن أن تنطبق إرشادات الاختيار والتصميم هذه أيضًا على تصميم مصدر الساعة الرئيسي باستخدام مرنان بلوري خارجي.
سيعتمد اختيار الرنان البلوري إلى حد كبير على كل تصميم فريد للوحة. نظرًا للاختيار الكبير للرنانات الكريستالية المتاحة والتي قد تكون مناسبة للاستخدام مع أجهزة RA MCU، قم بتقييم الخصائص الكهربائية للمرنان البلوري المحدد بعناية لتحديد متطلبات التنفيذ المحددة.

يوضح الشكل 1 نموذجًا سابقًاampاتصال مرنان كريستالي لمصدر الساعة الفرعية.

يوضح الشكل 2 دائرة مكافئة للمرنان البلوري في دائرة الساعة الفرعية.

يوضح الشكل 3 نموذجًا سابقًاampتوصيلة مرنان كريستالية لمصدر الساعة الرئيسي.

يوضح الشكل 4 دائرة مكافئة للمرنان البلوري في دائرة الساعة الرئيسية.

ويجب استخدام التقييم الدقيق عند اختيار الرنان البلوري والمكثفات المرتبطة به. المقاوم ردود الفعل الخارجية (Rf) و دampيمكن إضافة المقاوم (Rd) إذا أوصت بذلك الشركة المصنعة للرنان البلوري.
سيؤثر اختيار قيم المكثف لـ CL1 وCL2 على دقة الساعة الداخلية. لفهم تأثير قيم CL1 وCL2، يجب محاكاة الدائرة باستخدام الدائرة المكافئة للمرنان البلوري في الأشكال أعلاه. للحصول على نتائج أكثر دقة، ضع في الاعتبار أيضًا السعة الشاردة المرتبطة بالتوجيه بين مكونات الرنان البلوري.
قد يكون لبعض الرنانات البلورية حدود على الحد الأقصى للتيار الذي توفره وحدة MCU. إذا كان التيار المقدم لهذه الرنانات البلورية مرتفعًا جدًا، فقد تتلف البلورة. إعلانampيمكن إضافة المقاوم (Rd) للحد من التيار الواصل إلى الرنان البلوري. ارجع إلى الشركة المصنعة للرنان البلوري لتحديد قيمة هذا المقاوم.

تحميل اختيار المكثف
عادةً ما توفر الشركات المصنعة للرنان البلوري تصنيف سعة الحمل (CL) لكل مرنان بلوري. من أجل التشغيل السليم لدائرة الرنان البلوري، يجب أن يتطابق تصميم اللوحة مع قيمة CL الخاصة بالكريستال.
هناك عدة طرق لحساب القيم الصحيحة لمكثفات الحمل CL1 وCL2. تأخذ هذه الحسابات في الاعتبار قيم مكثفات الحمل والسعة الشاردة (CS) لتصميم اللوحة، والتي تتضمن سعة آثار النحاس ومنافذ جهاز MCU.
إحدى المعادلات لحساب CL هي: كزوج سابقample، إذا حددت الشركة المصنعة للبلورة CL = 14 pF، وكان تصميم اللوحة يحتوي على CS قدره 5 pF، فإن CL1 وCL2 الناتجين سيكونان 18 pF. يقدم القسم 2.4 في هذا المستند تفاصيل عن بعض اختيارات الرنان التي تم التحقق منها وثوابت الدائرة المرتبطة بها من أجل التشغيل السليم.
هناك عوامل أخرى من شأنها أن تؤثر على أداء البلورة. قد تؤدي درجة الحرارة وشيخوخة المكونات والعوامل البيئية الأخرى إلى تغيير أداء البلورة بمرور الوقت ويجب أخذها في الاعتبار في كل تصميم محدد.
لضمان التشغيل السليم، يجب اختبار كل دائرة في ظل الظروف البيئية المتوقعة لضمان الأداء الصحيح.

تصميم اللوحة

وضع المكونات
يمكن أن يكون لوضع المذبذب البلوري ومكثفات الحمل والمقاومات الاختيارية تأثير كبير على أداء دائرة الساعة.
كمرجع في هذه الوثيقة، يشير "جانب المكون" إلى نفس الجانب من تصميم PCB مثل MCU، ويشير "جانب اللحام" إلى الجانب الآخر من تصميم PCB من MCU.
يوصى بوضع دائرة الرنان البلوري في أقرب مكان ممكن من دبابيس MCU على الجانب المكون من PCB. يجب أيضًا وضع مكثفات الحمل والمقاومات الاختيارية على جانب المكون، ويجب وضعها بين الرنان البلوري ووحدة MCU. البديل هو وضع الرنان البلوري بين أطراف MCU ومكثفات الحمل، ولكن يجب مراعاة التوجيه الأرضي الإضافي.
تعتبر المذبذبات البلورية المنخفضة CL حساسة للتقلبات في درجات الحرارة، والتي يمكن أن تؤثر على استقرار دائرة الساعة الفرعية. لتقليل تأثير درجة الحرارة على دائرة الساعة الفرعية، احتفظ بالمكونات الأخرى التي قد تنتج حرارة زائدة بعيدًا عن المذبذب البلوري. إذا تم استخدام مناطق النحاس كمشتت حراري لمكونات أخرى، فاحتفظ بالمشتت الحراري النحاسي بعيدًا عن المذبذب البلوري.

التوجيه – أفضل الممارسات
يصف هذا القسم النقاط الأساسية حول التخطيط الصحيح لدائرة الرنان البلوري لأجهزة RA MCU.

توجيه XCIN وXCOUT
توضح القائمة التالية النقاط المتعلقة بتوجيه XCIN وXCOUT. يظهر الشكل 5 والشكل 6 والشكل 7 على سبيل المثالampملفات توجيه التتبع المفضلة لـ XCIN وXCOUT. ويبين الشكل 8 مثالا بديلاampدليل توجيه التتبع لـ XCIN وXCOUT. تشير أرقام التعريف في الأشكال إلى هذه القائمة.

1. لا تتقاطع آثار XCIN وXCOUT مع آثار إشارة أخرى.
2. لا تقم بإضافة دبوس مراقبة أو نقطة اختبار إلى تتبعات XCIN أو XCOUT.
3. اجعل عرض تتبع XCIN وXCOUT يتراوح بين 0.1 مم و0.3 مم. يجب أن يكون طول التتبع من دبابيس MCU إلى دبابيس الرنان البلوري أقل من 10 مم. إذا لم يكن 10 مم ممكنًا، فاجعل طول التتبع قصيرًا قدر الإمكان.
4. يجب أن يكون للتتبع المتصل بدبوس XCIN والتتبع المتصل بدبوس XCOUT أكبر مساحة ممكنة بينهما (0.3 مم على الأقل).
5. قم بتوصيل المكثفات الخارجية في أقرب مكان ممكن من بعضها البعض. قم بتوصيل آثار المكثفات بالتتبع الأرضي (المشار إليه فيما بعد باسم "الدرع الأرضي") على جانب المكون. للحصول على تفاصيل حول الدرع الأرضي، راجع القسم 2.2.2. عندما لا يمكن وضع المكثفات باستخدام الموضع المفضل، استخدم الموضع الموضح في الشكل 8.
6. من أجل تقليل السعة الطفيلية بين XCIN وXCOUT، قم بتضمين أثر أرضي بين الرنان ووحدة MCU.

الشكل 5. مثالampتحديد المواضع والتوجيه المفضل لحزم XCIN وXCOUT وLQFP

الشكل 6. مثالampتحديد المواضع والتوجيه المفضل لحزم XCIN وXCOUT وLGA

الشكل 7. مثالampتحديد المواضع والتوجيه المفضل لحزم XCIN وXCOUT وBGA

الشكل 8. مثالample الموضع البديل والتوجيه لـ XCIN وXCOUT

الدرع الأرضي
قم بحماية الرنان البلوري بأثر أرضي. توضح القائمة التالية النقاط المتعلقة بالدرع الأرضي. يوضح الشكل 9 والشكل 10 والشكل 11 التوجيه على سبيل المثالampلكل حزمة. تشير أرقام التعريف في كل شكل إلى هذه القائمة.

1. ضع الدرع الأرضي على نفس الطبقة مثل توجيه تتبع الرنان البلوري.
2. اجعل عرض أثر الدرع الأرضي 0.3 مم على الأقل واترك فجوة من 0.3 إلى 2.0 مم بين الدرع الأرضي والآثار الأخرى.
3. قم بتوجيه الدرع الأرضي بالقرب من دبوس VSS الموجود على وحدة MCU قدر الإمكان وتأكد من أن عرض التتبع لا يقل عن 0.3 مم.
4. لمنع التيار من خلال الدرع الأرضي، قم بتفرع الدرع الأرضي والأرض على اللوحة بالقرب من دبوس VSS الموجود على اللوحة.

الشكل 9. تتبع السابقينampجنيه للدرع الأرضي، وحزم LQFP

الشكل 10. تتبع السابقينampجنيه للدرع الأرضي، وحزم LGA

الشكل 11. تتبع السابقينampجنيه للدرع الأرضي، حزم BGA

الارض السفلى

ألواح متعددة الطبقات لا يقل سمكها عن 1.2 مم
بالنسبة للألواح التي يبلغ سمكها 1.2 مم على الأقل، ضع أثرًا أرضيًا على جانب اللحام (يشار إليه فيما بعد بالأرض السفلية) لمنطقة الرنان البلوري.
توضح القائمة التالية النقاط عند إنشاء لوحة متعددة الطبقات لا يقل سمكها عن 1.2 مم. يوضح الشكل 12 والشكل 13 والشكل 14 التوجيه على سبيل المثالampملفات لكل نوع حزمة. تشير أرقام التعريف في كل شكل إلى هذه القائمة.

1. لا تضع أي آثار في الطبقات الوسطى من منطقة الرنان البلوري. لا تضع مصدر طاقة أو آثار أرضية في هذه المنطقة. لا تمرر آثار الإشارة عبر هذه المنطقة.
2. اجعل الأرض السفلية أكبر بمقدار 0.1 مم على الأقل من الدرع الأرضي.
3. قم بتوصيل الأرض السفلية على جانب اللحام فقط بالدرع الأرضي على جانب المكون قبل توصيله بمنفذ VSS.

ملاحظات إضافية

• بالنسبة لحزم LQFP وTFLGA، قم فقط بتوصيل الدرع الأرضي بالأرض السفلية للجانب المكون من اللوحة. قم بتوصيل الأرض السفلية بدبوس VSS من خلال الدرع الأرضي. لا تقم بتوصيل الأرض السفلية أو الدرع الأرضي بأرضية أخرى غير دبوس VSS.
• بالنسبة لحزم LFBGA، قم بتوصيل الأرضية السفلية مباشرة بمنفذ VSS. لا تقم بتوصيل الأرض السفلية أو الدرع الأرضي بأرضية أخرى غير دبوس VSS.

الشكل 12. توجيه السابقينampعندما يبلغ سمك اللوحة متعددة الطبقات 1.2 مم على الأقل، يتم استخدام حزم LQFP

الشكل 13. توجيه السابقينampعندما يبلغ سمك اللوحة متعددة الطبقات 1.2 مم على الأقل، يتم استخدام حزم LGA

الشكل 14. توجيه السابقينampعندما يكون سمك اللوحة متعددة الطبقات 1.2 مم على الأقل، يتم استخدام حزم BGA

ألواح متعددة الطبقات بسماكة أقل من 1.2 ملم
فيما يلي وصف للنقاط التي يجب مراعاتها عند صنع لوح متعدد الطبقات يقل سمكه عن 1.2 مم. يوضح الشكل 15 نموذج التوجيهampليه.

لا تضع أي آثار على طبقات أخرى غير الجانب المكون لمنطقة الرنان البلوري. لا تضع إمدادات الطاقة والآثار الأرضية في هذه المنطقة. لا تمرر آثار الإشارة عبر هذه المنطقة.

الشكل 15. توجيه السابقينampعندما يكون سمك اللوحة متعددة الطبقات أقل من 1.2 مم، يتم استخدام حزم LQFP

نقاط أخرى
توضح القائمة التالية النقاط الأخرى التي يجب أخذها في الاعتبار، ويوضح الشكل 16 نموذجًا للتوجيهampعند استخدام حزمة LQFP. تنطبق نفس النقاط على أي نوع حزمة. تشير أرقام التعريف في الشكل إلى هذه القائمة.

1. لا تضع آثار XCIN وXCOUT بالقرب من الآثار التي لها تغييرات كبيرة في التيار.
2. لا تقم بتوجيه آثار XCIN وXCOUT بالتوازي مع آثار الإشارة الأخرى، مثل تلك الخاصة بالمنافذ المجاورة.
3. يجب توجيه آثار الأطراف المجاورة لمنافذ XCIN وXCOUT بعيدًا عن أطراف XCIN وXCOUT. قم بتوجيه الآثار نحو مركز MCU أولاً، ثم قم بتوجيه الآثار بعيدًا عن دبابيس XCIN وXCOUT. يوصى بهذا لتجنب توجيه التتبعات بالتوازي مع تتبعات XCIN وXCOUT.
4. ضع أكبر قدر ممكن من الأثر الأرضي على الجانب السفلي من وحدة MCU.

الشكل 16. توجيه السابقينampجنيه للنقاط الأخرى، حزمة LQFP على سبيل المثالample

مرنان الساعة الرئيسي
يصف هذا القسم النقاط المتعلقة بتوجيه مرنان الساعة الرئيسي. يوضح الشكل 17 نموذج التوجيهampليه.

• قم بحماية مرنان الساعة الرئيسي بالأرض.
• لا تقم بتوصيل الدرع الأرضي الخاص برنان الساعة الرئيسية بالدرع الأرضي الخاص بالساعة الفرعية. إذا كان الدرع الأرضي للساعة الرئيسية متصلاً مباشرة بالدرع الأرضي للساعة الفرعية، فهناك احتمال أن تنتقل الضوضاء الصادرة عن مرنان الساعة الرئيسية عبر الساعة الفرعية وتؤثر عليها.
• عند وضع وتوجيه مرنان الساعة الرئيسية، اتبع نفس الإرشادات الموضحة لمذبذب الساعة الفرعية.

الشكل 17. توجيه السابقينampعند حماية مرنان الساعة الرئيسية بدرع أرضي

التوجيه – الأخطاء التي يجب تجنبها
عند توجيه دائرة الساعة الفرعية، كن حذرًا لتجنب أي من النقاط التالية. قد يؤدي توجيه الآثار مع أي من هذه المشكلات إلى عدم تذبذب مرنان CL المنخفض بشكل صحيح. يوضح الشكل 18 نموذج التوجيهample ويشير إلى أخطاء التوجيه. تشير أرقام التعريف في الشكل إلى هذه القائمة.

1. تتقاطع آثار XCIN وXCOUT مع آثار الإشارات الأخرى. (خطر التشغيل الخاطئ.)
2. يتم ربط دبابيس المراقبة (نقاط الاختبار) بـ XCIN وXCOUT. (خطر توقف التذبذب.)
3. أسلاك XCIN وXCOUT طويلة. (خطر التشغيل الخاطئ أو انخفاض الدقة.)
4. الدرع الأرضي لا يغطي المنطقة بأكملها، وحيثما يوجد درع أرضي، يكون المسار طويلًا وضيقًا. (يتأثر بسهولة بالضوضاء، وهناك خطر من أن الدقة ستنخفض من فرق الجهد الأرضي الناتج عن وحدة MCU والمكثف الخارجي.)
5. يحتوي الدرع الأرضي على اتصالات VSS متعددة بالإضافة إلى دبوس VSS. (خطر التشغيل الخاطئ من تدفق تيار MCU عبر الدرع الأرضي.)
6. توجد آثار مصدر الطاقة أو الأرض تحت آثار XCIN وXCOUT. (خطر فقدان الساعة أو توقف التذبذب.)
7. يتم توجيه أثر بتيار كبير في مكان قريب. (خطر التشغيل الخاطئ.)
8. تكون الخطوط المتوازية للدبابيس المجاورة قريبة وطويلة. (خطر فقدان الساعة أو توقف التذبذب.)
9. يتم استخدام الطبقات الوسطى للتوجيه. (خطر انخفاض خصائص التذبذب أو تشغيل الإشارات بشكل خاطئ.)

الشكل 18. توجيه السابقينampلو تظهر خطورة عالية للتشغيل الخاطئ بسبب الضوضاء

ثوابت دائرة التذبذب المرجعية وتشغيل الرنان الذي تم التحقق منه
يسرد الجدول 1 ثوابت دائرة التذبذب المرجعية لعملية الرنان البلوري التي تم التحقق منها. يوضح الشكل 1 في بداية هذه الوثيقة نموذجًا سابقًاampدائرة le لتشغيل الرنان الذي تم التحقق منه.

الجدول 1. ثوابت دائرة التذبذب المرجعية لتشغيل الرنان الذي تم التحقق منه

الشركة المصنعة	مسلسل	مصلحة الارصاد الجوية / الرصاص	التردد (كيلو هرتز)	CL (ب ف)	CL1(ب ف)	CL2(ب ف)	Rd(ك أوم)
كيوسيرا	ST3215S ب	إس إم دي	32.768	12.5	22	22	0
				9	15	15	0
				6	9	9	0
				7	10	10	0
				4	1.8	1.8	0

لاحظ أنه ليست كافة أجهزة RA MCU مدرجة في Kyocera webالموقع، وتوصيات مذبذب الساعة الفرعية غير مدرجة لمعظم أجهزة RA MCU. تتضمن البيانات الواردة في هذا الجدول توصيات لأجهزة Renesas MCU الأخرى المماثلة.

تعتمد عملية تشغيل الرنان التي تم التحقق منها وثوابت دائرة التذبذب المرجعية المذكورة هنا على معلومات من الشركة المصنعة للرنان وهي غير مضمونة. نظرًا لأن ثوابت دائرة التذبذب المرجعية عبارة عن قياسات تم فحصها في ظل ظروف ثابتة من قبل الشركة المصنعة، فقد تختلف القيم المقاسة في نظام المستخدم. لتحقيق ثوابت دائرة التذبذب المرجعية المثلى للاستخدام في نظام المستخدم الفعلي، استفسر من الشركة المصنعة للرنان لإجراء تقييم على الدائرة الفعلية.
الشروط الموجودة في الشكل هي شروط لتذبذب الرنان المتصل بوحدة MCU وليست شروط تشغيل لوحدة MCU نفسها. راجع المواصفات الموجودة في الخصائص الكهربائية للحصول على تفاصيل حول ظروف تشغيل MCU.

قياس دقة الكريستال على مدار الساعة

• وفقًا لما أوصت به كل من الشركات المصنعة لبلورات الساعة وRenesas (في كل دليل مستخدم لأجهزة MCU)، فإن التنفيذ الصحيح لدائرة كريستال الساعة يتضمن مكثفين تحميل (CL2 وCL1 في الرسم التخطيطي). تغطي الأقسام السابقة من هذه الوثيقة اختيار المكثف. تؤثر هذه المكثفات بشكل مباشر على دقة تردد الساعة. يمكن أن يكون لتحميل قيم مكثف عالية جدًا أو منخفضة جدًا تأثيرًا كبيرًا على دقة الساعة على المدى الطويل، مما يجعل الساعة أقل موثوقية. يتم تحديد قيمة هذه المكثفات من خلال مزيج من مواصفات الجهاز البلوري وتخطيط اللوحة، مع الأخذ في الاعتبار السعة الشاردة لثنائي الفينيل متعدد الكلور والمكونات الموجودة في مسار الساعة.
• ومع ذلك، لتحديد دقة دائرة الساعة بشكل صحيح، يجب قياس تردد الساعة على جهاز حقيقي. من شبه المؤكد أن القياس المباشر لدائرة الساعة سيؤدي إلى قياسات غير صحيحة. تتراوح القيمة النموذجية لمكثفات التحميل من 5 pF إلى 30 pF، وتكون قيم السعة النموذجية لمسبار الذبذبات عادةً في حدود 5 pF إلى 15 pF. تعتبر السعة الإضافية للمسبار كبيرة مقارنة بقيم مكثف التحميل وستؤدي إلى انحراف القياس، مما يؤدي إلى نتائج غير صحيحة. لا تزال مجسات ذبذبات السعة ذات القيمة الأقل تبلغ حوالي 1.5 pF من أجل تحقيقات عالية الدقة للغاية، والتي من المحتمل أن تؤدي إلى تحريف نتائج القياس.
• فيما يلي طريقة مقترحة لقياس دقة تردد الساعة على منتجات لوحة MCU. يزيل هذا الإجراء خطأ القياس المحتمل بسبب التحميل السعوي الذي يضيفه مسبار القياس.

إجراءات الاختبار الموصى بها
تشتمل وحدات التحكم الدقيقة Renesas RA على دبوس CLKOUT واحد على الأقل. للتخلص من التحميل السعوي للمسبار على إشارات الساعة البلورية، يمكن برمجة وحدة التحكم الدقيقة لتمرير دخل بلورة الساعة إلى طرف CLKOUT. يجب أن تتضمن لوحة MCU المراد اختبارها شرطًا للوصول إلى هذا الدبوس للقياس.

المكونات المطلوبة

• لوحة واحدة أو أكثر من لوحات MCU للجهاز المراد قياسه.
• أدوات البرمجة والمضاهاة للجهاز المراد قياسه.
• عداد تردد بدقة لا تقل عن 6 أرقام، مع معايرة صحيحة.

طريقة الاختبار

1. قم ببرمجة MCU لتوصيل مدخلات الساعة الكريستالية لدائرة الساعة الفرعية بمنفذ CLKOUT الخاص بوحدة MCU.
2. قم بتوصيل عداد التردد بمنفذ CLKOUT الخاص بوحدة MCU والأرض المناسبة. لا تقم بتوصيل عداد التردد مباشرة بدائرة الساعة البلورية.
3. قم بتكوين عداد التردد لقياس التردد على طرف CLKOUT.
4. اسمح لعداد التردد بقياس التردد لعدة دقائق. سجل التردد المقاس.

يمكن استخدام هذا الإجراء لكل من المذبذبات البلورية للساعة الفرعية والساعة الرئيسية. لمعرفة تأثير قيم مكثفات التحميل على دقة بلورة الساعة، يمكن تكرار الاختبار بقيم مختلفة لمكثفات التحميل. حدد القيم التي توفر تردد الساعة الأكثر دقة لكل ساعة.
يوصى أيضًا بتكرار الإجراء على لوحات متعددة من نفس النوع لتحسين صحة القياسات.

حسابات دقة التردد
يمكن حساب دقة التردد باستخدام الصيغ التالية.

• fm = التردد المقاس
• خ = تردد الإشارة المثالي
• fe = خطأ في التردد
• fa = دقة التردد، ويُعبَّر عنها عادةً بأجزاء في المليار (ppb)

يمكن التعبير عن خطأ التردد كـ

يمكن التعبير عن دقة التردد كـ يمكن أيضًا التعبير عن دقة التردد بالانحراف عن الوقت الفعلي. يمكن التعبير عن الانحراف بالثواني في السنة

Webالموقع والدعم
قم بزيارة الموقع التالي URLللتعرف على العناصر الأساسية لعائلة RA، وتنزيل المكونات والوثائق ذات الصلة، والحصول على الدعم.

• معلومات المنتج RA www.renesas.com/ra
• منتدى دعم منتج RA www.renesas.com/ra/forum
• حزمة البرامج المرنة RA www.renesas.com/FSP
• دعم رينيساس www.renesas.com/support

سجل المراجعة

القس	تاريخ	وصف
		صفحة	ملخص
1.00	07.22 يناير XNUMX	—	الإصدار الأولي
2.00	ديسمبر 01.23	18	تم إضافة القسم 3، قياس دقة الكريستال على مدار الساعة

يلاحظ

1. يتم توفير أوصاف الدوائر والبرامج والمعلومات الأخرى ذات الصلة في هذه الوثيقة فقط لتوضيح تشغيل منتجات أشباه الموصلات وتطبيقاتها.ampأنت مسؤول بالكامل عن دمج أو أي استخدام آخر للدوائر والبرامج والمعلومات في تصميم منتجك أو نظامك. تخلي شركة Renesas Electronics مسؤوليتها عن أي خسائر وأضرار تتكبدها أنت أو أطراف ثالثة نتيجة لاستخدام هذه الدوائر أو البرامج أو المعلومات.
2. تخلي شركة Renesas Electronics صراحةً عن أي ضمانات أو مسؤولية عن الانتهاك أو أي مطالبات أخرى تتعلق ببراءات الاختراع أو حقوق النشر أو حقوق الملكية الفكرية الأخرى لأطراف ثالثة، من خلال أو الناشئة عن استخدام منتجات Renesas Electronics أو المعلومات الفنية الموضحة في هذه الوثيقة، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر، بيانات المنتج والرسومات والمخططات والبرامج والخوارزميات وتطبيقات المنتج.ampليز.
3. لا يتم منح أي ترخيص، صريح أو ضمني أو غير ذلك، بموجب أي براءات اختراع أو حقوق نشر أو حقوق ملكية فكرية أخرى لشركة Renesas Electronics أو أي شخص آخر.
4. تقع على عاتقك مسؤولية تحديد التراخيص المطلوبة من أي أطراف ثالثة، والحصول على هذه التراخيص للاستيراد أو التصدير أو التصنيع أو البيع أو الاستخدام أو التوزيع أو التخلص بشكل قانوني من أي منتجات تتضمن منتجات Renesas Electronics، إذا لزم الأمر.
5. لا يجوز لك تغيير أو تعديل أو نسخ أو إجراء هندسة عكسية لأي منتج من منتجات Renesas Electronics، سواء بشكل كامل أو جزئي. وتتنصل Renesas Electronics من أي مسؤولية عن أي خسائر أو أضرار تتكبدها أنت أو أطراف ثالثة نتيجة لهذا التغيير أو التعديل أو النسخ أو الهندسة العكسية.
6. تصنف منتجات Renesas Electronics وفقًا لدرجات الجودة التالية: "قياسي" و "جودة عالية". تعتمد التطبيقات المقصودة لكل منتج من منتجات Renesas Electronics على درجة جودة المنتج ، كما هو موضح أدناه.
   • "قياسي": أجهزة الكمبيوتر؛ المعدات المكتبية معدات الاتصالات؛ معدات الاختبار والقياس؛ المعدات السمعية والبصرية. بيت
     الأجهزة الإلكترونية. أدوات الآلات؛ المعدات الإلكترونية الشخصية؛ الروبوتات الصناعية؛ إلخ.
   • "جودة عالية": معدات النقل (سيارات ، قطارات ، سفن ، إلخ) ؛ مراقبة حركة المرور (إشارات المرور) ؛ معدات اتصالات واسعة النطاق ؛ أنظمة المحطات المالية الرئيسية ؛ معدات مراقبة السلامة إلخ.
     ما لم يتم تحديده صراحةً كمنتج عالي الموثوقية أو منتج للبيئات القاسية في صحيفة بيانات Renesas Electronics أو أي مستند آخر لشركة Renesas Electronics ، فإن منتجات Renesas Electronics ليست مخصصة أو مصرح بها للاستخدام في المنتجات أو الأنظمة التي قد تشكل تهديدًا مباشرًا لحياة الإنسان أو الإصابة الجسدية (أجهزة أو أنظمة دعم الحياة الاصطناعية ؛ عمليات الزرع الجراحية ؛ إلخ) ، أو قد تسبب أضرارًا جسيمة للممتلكات (نظام الفضاء ؛ أجهزة إعادة الإرسال تحت سطح البحر ؛ أنظمة التحكم في الطاقة النووية ؛ أنظمة التحكم في الطائرات ؛ أنظمة المصنع الرئيسية ؛ المعدات العسكرية ؛ إلخ). تتنصل Renesas Electronics من أي وجميع المسؤوليات عن أي أضرار أو خسائر تتكبدها أنت أو أي طرف ثالث ناشئ عن استخدام أي منتج من منتجات Renesas Electronics لا يتوافق مع أي صحيفة بيانات أو دليل مستخدم أو أي مستند آخر لشركة Renesas Electronics.
7. لا يوجد منتج شبه موصل آمن تمامًا. بصرف النظر عن أي تدابير أو ميزات أمنية قد يتم تنفيذها في أجهزة أو منتجات برامج Renesas Electronics ، لن تتحمل شركة Renesas Electronics أي مسؤولية على الإطلاق تنشأ عن أي ثغرة أمنية أو خرق أمني ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر أي وصول غير مصرح به إلى منتج Renesas Electronics أو استخدامه. أو نظام يستخدم أحد منتجات Renesas Electronics. لا تضمن شركة RENESAS للإلكترونيات أو تضمن أن منتجات RENESAS الإلكترونية أو أي أنظمة تم إنشاؤها باستخدام منتجات RENESAS الإلكترونية ستكون غير قابلة للتغلب عليها أو خالية من الفساد أو الهجوم أو الفيروسات أو التداخل أو الاختراق أو المشكلات الأخرى ). تُخلي RENESAS للإلكترونيات مسؤوليتها عن أي وجميع المسؤوليات أو المسؤوليات الناشئة عن أو المتعلقة بأي مشكلات تتعلق بالضعف. علاوة على ذلك ، إلى الحد الذي يسمح به القانون المعمول به ، تخلي شركة RENESAS ELECTRONICS مسؤوليتها عن أي وجميع الضمانات ، الصريحة أو الضمنية ، فيما يتعلق بهذا المستند وأي برنامج ذي صلة أو مرفق أو أي ضمانات غير متضمنة غرض خاص.
8. عند استخدام منتجات Renesas Electronics، راجع أحدث معلومات المنتج (أوراق البيانات، أدلة المستخدم، ملاحظات التطبيق، "الملاحظات العامة حول التعامل مع أجهزة أشباه الموصلات واستخدامها" في دليل الموثوقية، وما إلى ذلك)، وتأكد من أن ظروف الاستخدام تقع ضمن النطاقات المحددة من قبل Renesas Electronics فيما يتعلق بالتصنيفات القصوى وحجم مصدر الطاقة التشغيليtagوتخلي شركة Renesas Electronics مسؤوليتها عن أي أعطال أو فشل أو حادث ناتج عن استخدام منتجات Renesas Electronics خارج هذه النطاقات المحددة.
9. على الرغم من أن شركة Renesas Electronics تسعى جاهدة لتحسين جودة وموثوقية منتجات Renesas Electronics، فإن منتجات أشباه الموصلات لها خصائص محددة، مثل حدوث الفشل بمعدل معين والأعطال في ظل ظروف استخدام معينة. ما لم يتم تصنيفها كمنتج عالي الموثوقية أو منتج للبيئات القاسية في ورقة بيانات Renesas Electronics أو مستند آخر من Renesas Electronics، فإن منتجات Renesas Electronics لا تخضع لتصميم مقاومة الإشعاع. أنت مسؤول عن تنفيذ تدابير السلامة للحماية من احتمالية الإصابة الجسدية أو الإصابة أو الضرر الناجم عن الحريق، و/أو الخطر على الجمهور في حالة فشل أو عطل منتجات Renesas Electronics، مثل تصميم السلامة للأجهزة والبرامج، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر التكرار ومكافحة الحرائق ومنع الأعطال والعلاج المناسب للتدهور بسبب الشيخوخة أو أي تدابير مناسبة أخرى. نظرًا لأن تقييم برامج الكمبيوتر الصغيرة وحدها صعب للغاية وغير عملي، فأنت مسؤول عن تقييم سلامة المنتجات النهائية أو الأنظمة التي تصنعها.
10. يرجى الاتصال بمكتب مبيعات Renesas Electronics للحصول على تفاصيل بشأن المسائل البيئية مثل التوافق البيئي لكل منتج من منتجات Renesas Electronics. أنت مسؤول عن التحقيق بعناية ودقة في القوانين واللوائح المعمول بها التي تنظم إدراج أو استخدام المواد الخاضعة للرقابة، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر، توجيه الاتحاد الأوروبي RoHS، واستخدام منتجات Renesas Electronics بما يتوافق مع جميع هذه القوانين واللوائح المعمول بها. تتنصل Renesas Electronics من أي مسؤولية عن الأضرار أو الخسائر التي تحدث نتيجة لعدم امتثالك للقوانين واللوائح المعمول بها.
11. لا يجوز استخدام منتجات وتقنيات Renesas Electronics أو دمجها في أي منتجات أو أنظمة يُحظر تصنيعها أو استخدامها أو بيعها بموجب أي قوانين أو لوائح محلية أو أجنبية سارية. يجب عليك الامتثال لأي قوانين ولوائح ضوابط التصدير السارية التي تصدرها وتديرها حكومات أي دولة تدعي الولاية القضائية على الأطراف أو المعاملات.
12. يقع على عاتق المشتري أو الموزع لمنتجات Renesas Electronics، أو أي طرف آخر يقوم بتوزيع المنتج أو التخلص منه أو بيعه أو نقله إلى طرف ثالث، مسؤولية إخطار هذا الطرف الثالث مسبقًا بالمحتويات والشروط المنصوص عليها في هذه الوثيقة.
13. لا يجوز إعادة طباعة هذه الوثيقة أو إعادة إنتاجها أو تكرارها بأي شكل من الأشكال، كليًا أو جزئيًا، دون الحصول على موافقة كتابية مسبقة من شركة Renesas Electronics.
14. يرجى الاتصال بمكتب مبيعات Renesas Electronics إذا كان لديك أي أسئلة بخصوص المعلومات الواردة في هذا المستند أو منتجات Renesas Electronics.

• (ملاحظة 1) تعني كلمة "Renesas Electronics" كما هو مستخدم في هذا المستند شركة Renesas Electronics Corporation وتتضمن أيضًا الشركات التابعة لها بشكل مباشر أو غير مباشر.
• (ملاحظة 2) "منتج (منتجات) Renesas Electronics" يعني أي منتج تم تطويره أو تصنيعه بواسطة أو من أجل Renesas Electronics.

(Rev.5.0-1 أكتوبر 2020)

الشركات المقر

• TOYOSU FORESIA ، 3-2-24 تويوسو ،
• كوتو-كو ، طوكيو 135-0061 ، اليابان
• www.renesas.com

العلامات التجارية
Renesas وشعار Renesas هما علامتان تجاريتان لشركة Renesas Electronics Corporation. جميع العلامات التجارية والعلامات التجارية المسجلة هي ملك لأصحابها.

معلومات الاتصال
لمزيد من المعلومات حول منتج أو تقنية أو أحدث إصدار من المستند أو أقرب مكتب مبيعات ، يرجى زيارة: www.renesas.com/contact/.

© 2023 شركة رينيساس للإلكترونيات. كل الحقوق محفوظة.

المستندات / الموارد

سلسلة RENESAS RA MCU RA8M1 Arm Cortex-M85 ميكروكنترولر [بي دي اف] دليل المستخدم سلسلة RA MCU RA8M1 وحدات التحكم الدقيقة Cortex-M85، سلسلة RA MCU، وحدات التحكم الدقيقة RA8M1 Arm Cortex-M85، وحدات التحكم الدقيقة Cortex-M85، وحدات التحكم الدقيقة

مراجع

• دليل المستخدم