RENESAS RA MCU sērijas RA8M1 Arm Cortex-M85 mikrokontrolleri

Informācija par produktu

Specifikācijas

• Produkts Vārds: Renesas RA ģimene
• Modelis: RA MCU sērija

Ievads
Renesas RA ģimenes dizaina rokasgrāmata apakšpulksteņa shēmām sniedz norādījumus par to, kā samazināt kļūdainas darbības risku, izmantojot zemas kapacitatīvās slodzes (CL) rezonatoru. Apakšpulksteņa svārstību ķēdei ir mazs pastiprinājums, lai samazinātu enerģijas patēriņu, taču tā ir jutīga pret troksni. Šīs rokasgrāmatas mērķis ir palīdzēt lietotājiem izvēlēties atbilstošos komponentus un pareizi izveidot apakšpulksteņa shēmas.

Mērķa ierīces
RA MCU sērija

Saturs

1. Komponentu izvēle
   1. Ārējā kristāla rezonatora izvēle
   2. Slodzes kondensatora izvēle
2. Pārskatīšanas vēsture

Produkta lietošanas instrukcijas

Komponentu izvēle

Ārējā kristāla rezonatora izvēle

• Ārējo kristāla rezonatoru var izmantot kā apakšpulksteņa oscilatora avotu. Tam jābūt savienotam pāri MCU XCIN un XCOUT tapām. Ārējā kristāla rezonatora frekvencei apakšpulksteņa oscilatoram jābūt tieši 32.768 kHz. Lai iegūtu sīkāku informāciju, lūdzu, skatiet MCU aparatūras lietotāja rokasgrāmatas sadaļu Elektriskie raksturlielumi.
• Lielākajai daļai RA mikrokontrolleru kā galveno pulksteņa avotu var izmantot arī ārējo kristāla rezonatoru. Šajā gadījumā tam jābūt savienotam ar MCU EXTAL un XTAL tapām. Galvenā pulksteņa ārējā kristāla rezonatora frekvencei jābūt galvenajam pulksteņa oscilatoram norādītajā frekvenču diapazonā. Lai gan šajā dokumentā galvenā uzmanība pievērsta apakšpulksteņa oscilatoram, šeit minētās atlases un projektēšanas vadlīnijas var piemērot arī galvenā pulksteņa avota projektēšanai, izmantojot ārēju kristāla rezonatoru.
• Izvēloties kristāla rezonatoru, ir svarīgi ņemt vērā unikālo plates dizainu. Ir pieejami dažādi kristāla rezonatori, kas var būt piemēroti lietošanai ar RA MCU ierīcēm. Ieteicams rūpīgi izvērtēt izvēlētā kristāla rezonatora elektriskos raksturlielumus, lai noteiktu konkrētās ieviešanas prasības.
• 1. attēlā parādīts tipisks eksample no kristāla rezonatora savienojuma apakšpulksteņa avotam, savukārt 2. attēlā parādīta tā ekvivalentā shēma.

Slodzes kondensatora izvēle
Slodzes kondensatora izvēle ir ļoti svarīga, lai pareizi darbotos apakšpulksteņa ķēde ar RA MCU ierīcēm. Lūdzu, skatiet MCU aparatūras lietotāja rokasgrāmatas elektrisko raksturlielumu sadaļu, lai iegūtu specifisku informāciju un norādījumus par slodzes kondensatoru.
atlase.

FAQ

• J: Vai es varu izmantot jebkuru kristāla rezonatoru apakšpulksteņa oscilatoram?
  A: Nē, apakšpulksteņa oscilatora ārējam kristāla rezonatoram ir jābūt tieši 32.768 kHz frekvencei. Sīkāku informāciju skatiet MCU aparatūras lietotāja rokasgrāmatas sadaļā Elektriskie raksturlielumi.
• J: Vai es varu izmantot vienu un to pašu kristāla rezonatoru gan apakšpulksteņa oscilatoram, gan galvenajam pulksteņa oscilatoram?
  A: Jā, lielākajai daļai RA mikrokontrolleru varat izmantot ārējo kristāla rezonatoru gan kā apakšpulksteņa oscilatoru, gan kā galveno pulksteņa oscilatoru. Tomēr, lūdzu, pārliecinieties, ka galvenā pulksteņa ārējā kristāla rezonatora frekvence ietilpst galvenajam pulksteņa oscilatoram noteiktajā frekvenču diapazonā.

Renesas RA ģimene

Dizaina rokasgrāmata apakšpulksteņa shēmām

Ievads
Apakšpulksteņa svārstību ķēdei ir zems pastiprinājums, lai samazinātu enerģijas patēriņu. Zemā pastiprinājuma dēļ pastāv risks, ka troksnis var izraisīt MCU kļūdainu darbību. Šajā dokumentā ir aprakstīts, kā samazināt šo risku, izmantojot zemas kapacitatīvās slodzes (CL) rezonatoru.

Mērķa ierīces
RA MCU sērija

Komponentu izvēle

Komponentu izvēle ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu pareizu apakšpulksteņa ķēdes darbību ar RA MCU ierīcēm. Nākamajās sadaļās ir sniegti norādījumi, lai palīdzētu izvēlēties komponentus.

Ārējā kristāla rezonatora izvēle
Ārējo kristāla rezonatoru var izmantot kā apakšpulksteņa oscilatora avotu. Ārējais kristāla rezonators ir savienots pāri MCU XCIN un XCOUT tapām. Apakšpulksteņa oscilatora ārējā kristāla rezonatora frekvencei jābūt tieši 32.768 kHz. Sīkāku informāciju skatiet MCU aparatūras lietotāja rokasgrāmatas sadaļā Elektriskie raksturlielumi.
Lielākajai daļai RA mikrokontrolleru kā galveno pulksteņa avotu var izmantot ārēju kristāla rezonatoru. Ārējais kristāla rezonators ir savienots pāri MCU EXTAL un XTAL tapām. Galvenā pulksteņa ārējā kristāla rezonatora frekvencei jābūt galvenā pulksteņa oscilatora frekvenču diapazonā. Šis dokuments koncentrējas uz apakšpulksteņa oscilatoru, taču šīs atlases un projektēšanas vadlīnijas var attiekties arī uz galvenā pulksteņa avota projektēšanu, izmantojot ārēju kristāla rezonatoru.
Kristāla rezonatora izvēle lielā mērā būs atkarīga no katra unikālā plates dizaina. Sakarā ar lielo pieejamo kristāla rezonatoru izvēli, kas var būt piemēroti lietošanai ar RA MCU ierīcēm, rūpīgi novērtējiet izvēlētā kristāla rezonatora elektriskos raksturlielumus, lai noteiktu konkrētās ieviešanas prasības.

1. attēlā parādīts tipisks eksampkristāla rezonatora savienojuma apakšpulksteņa avotam.

2. attēlā parādīta līdzvērtīga ķēde kristāla rezonatoram apakšpulksteņa ķēdē.

3. attēlā parādīts tipisks eksampgalvenā pulksteņa avota kristāla rezonatora savienojuma le.

4. attēlā parādīta līdzvērtīga ķēde kristāla rezonatoram galvenajā pulksteņa ķēdē.

Izvēloties kristāla rezonatoru un saistītos kondensatorus, rūpīgi jāizvērtē. Ārējās atgriezeniskās saites rezistors (Rf) un dampvar pievienot rezistoru (Rd), ja to ieteicis kristāla rezonatora ražotājs.
Kondensatora vērtību izvēle CL1 un CL2 ietekmēs iekšējā pulksteņa precizitāti. Lai saprastu CL1 un CL2 vērtību ietekmi, ķēde ir jāmodelē, izmantojot līdzvērtīgo kristāla rezonatora ķēdi iepriekš minētajos attēlos. Lai iegūtu precīzākus rezultātus, ņemiet vērā arī izkliedēto kapacitāti, kas saistīta ar maršrutēšanu starp kristāla rezonatora komponentiem.
Dažiem kristāla rezonatoriem var būt ierobežojumi MCU nodrošinātajai maksimālajai strāvai. Ja šiem kristāla rezonatoriem nodrošinātā strāva ir pārāk augsta, kristāls var tikt bojāts. A dampvar pievienot rezistoru (Rd), lai ierobežotu kristāla rezonatora strāvu. Lai noteiktu šī rezistora vērtību, sazinieties ar kristāla rezonatora ražotāju.

Slodzes kondensatora izvēle
Kristālu rezonatoru ražotāji parasti katram kristāla rezonatoram nodrošina slodzes kapacitātes (CL) vērtējumu. Lai kristāla rezonatora ķēde darbotos pareizi, plates konstrukcijai jāatbilst kristāla CL vērtībai.
Ir vairākas metodes, kā aprēķināt slodzes kondensatoru CL1 un CL2 pareizās vērtības. Šajos aprēķinos ir ņemtas vērā slodzes kondensatoru vērtības un plates konstrukcijas izkliedētās kapacitātes (CS), kas ietver MCU vara trašu un ierīces tapu kapacitāti.
Viens vienādojums CL aprēķināšanai ir: Kā bijušaisample, ja kristāla ražotājs norāda CL = 14 pF un plates konstrukcijas CS ir 5 pF, iegūtais CL1 un CL2 būtu 18 pF. Šī dokumenta 2.4. sadaļā ir sniegta informācija par dažām pārbaudītām rezonatoru izvēlēm un saistītajām ķēdes konstantēm pareizai darbībai.
Ir arī citi faktori, kas ietekmēs kristāla veiktspēju. Temperatūra, komponentu novecošanās un citi vides faktori laika gaitā var mainīt kristāla veiktspēju, un tie jāņem vērā katrā konkrētajā dizainā.
Lai nodrošinātu pareizu darbību, katra ķēde ir jāpārbauda paredzētajos vides apstākļos, lai garantētu pareizu darbību.

Dēļu dizains

Komponentu izvietojums
Kristāla oscilatora, slodzes kondensatoru un izvēles rezistoru izvietojums var būtiski ietekmēt pulksteņa ķēdes darbību.
Atsaucei šajā dokumentā “komponenta puse” attiecas uz to pašu PCB konstrukcijas pusi kā MCU, un “lodēšanas puse” attiecas uz pretējo PCB konstrukcijas pusi no MCU.
Ieteicams kristāla rezonatora ķēdi novietot pēc iespējas tuvāk MCU tapām PCB komponenta pusē. Slodzes kondensatori un papildu rezistori arī jānovieto komponenta pusē, un tie jānovieto starp kristāla rezonatoru un MCU. Alternatīva ir novietot kristāla rezonatoru starp MCU tapām un slodzes kondensatoriem, taču būs jāapsver papildu zemes maršrutēšana.
Zema CL kristāla oscilatori ir jutīgi pret temperatūras svārstībām, kas var ietekmēt apakšpulksteņa ķēdes stabilitāti. Lai samazinātu temperatūras ietekmi uz apakšpulksteņa ķēdi, citas sastāvdaļas, kas var radīt pārmērīgu siltumu, turiet tālāk no kristāla oscilatora. Ja vara zonas tiek izmantotas kā citu komponentu siltuma izlietne, turiet vara siltuma izlietni tālāk no kristāla oscilatora.

Maršrutēšana — labākā prakse
Šajā sadaļā ir aprakstīti galvenie punkti par pareizu kristāla rezonatora shēmas izkārtojumu RA MCU ierīcēm.

XCIN un XCOUT maršrutēšana
Šajā sarakstā ir aprakstīti XCIN un XCOUT maršrutēšanas punkti. 5., 6. un 7. attēlā parādīti piemampXCIN un XCOUT vēlamās izsekošanas maršrutēšanas iespējas. 8. attēlā parādīts alternatīvs exampizsekošanas maršrutēšana XCIN un XCOUT. Identifikācijas numuri attēlos attiecas uz šo sarakstu.

1. Nešķērsojiet XCIN un XCOUT trases ar citām signāla zīmēm.
2. Nepievienojiet novērošanas tapu vai testa punktu XCIN vai XCOUT pēdām.
3. Padariet XCIN un XCOUT trases platumu no 0.1 mm līdz 0.3 mm. Trases garumam no MCU tapām līdz kristāla rezonatora tapām jābūt mazākam par 10 mm. Ja 10 mm nav iespējams, izveidojiet pēc iespējas īsāku trases garumu.
4. Trasei, kas savienota ar XCIN tapu, un trasei, kas savienota ar XCOUT tapu, starp tām jābūt pēc iespējas lielākai atstarpei (vismaz 0.3 mm).
5. Pievienojiet ārējos kondensatorus pēc iespējas tuvāk viens otram. Savienojiet kondensatoru trases ar zemējuma trasi (turpmāk tekstā “zemējuma vairogs”) komponenta pusē. Sīkāku informāciju par zemes vairogu skatiet 2.2.2. sadaļā. Ja kondensatorus nevar novietot, izmantojot vēlamo izvietojumu, izmantojiet 8. attēlā parādīto izvietojumu.
6. Lai samazinātu parazitāro kapacitāti starp XCIN un XCOUT, iekļaujiet zemējuma trasi starp rezonatoru un MCU.

5. attēls. PiemampVēlamais izvietojums un maršrutēšana XCIN un XCOUT, LQFP pakotnēm

6. attēls. PiemampVēlamā izvietojuma un maršrutēšanas sadaļa XCIN un XCOUT, LGA pakotnēm

7. attēls. Piemampvēlamais izvietojums un maršrutēšana XCIN un XCOUT, BGA pakotnēm

8. attēls. Piemample par alternatīvu izvietojumu un maršrutēšanu XCIN un XCOUT

Zemes vairogs
Aizsargājiet kristāla rezonatoru ar zemējuma pēdu. Nākamajā sarakstā ir aprakstīti punkti, kas attiecas uz zemes vairogu. 9. attēlā, 10. attēlā un 11. attēlā ir parādīta maršrutēšana, piemampmazāk par katru iepakojumu. Identifikācijas numuri katrā attēlā attiecas uz šo sarakstu.

1. Izklājiet zemējuma vairogu uz tā paša slāņa, kur atrodas kristāla rezonatora trases maršrutēšana.
2. Padariet zemes vairoga trases platumu vismaz 0.3 mm un atstājiet 0.3 līdz 2.0 mm atstarpi starp zemes vairogu un citām pēdām.
3. Novietojiet zemējuma vairogu pēc iespējas tuvāk MCU VSS tapai un nodrošiniet, lai trases platums būtu vismaz 0.3 mm.
4. Lai novērstu strāvu cauri zemējuma vairogam, atzarojiet zemējuma vairogu un zemi uz dēļa netālu no tāfeles VSS tapas.

9. attēls. Trace Example Ground Shield, LQFP paketēm

10. attēls. Trace Example Ground Shield, LGA Packages

11. attēls. Trace Example Ground Shield, BGA paketēm

Apakšējā zeme

Daudzslāņu dēļi vismaz 1.2 mm biezi
Plātnēm, kuru biezums ir vismaz 1.2 mm, kristāla rezonatora zonas lodēšanas pusē (turpmāk tekstā – apakšējais zemējums) izklājiet zemējuma līniju.
Nākamajā sarakstā ir aprakstīti punkti, veidojot daudzslāņu plāksni, kuras biezums ir vismaz 1.2 mm. 12. attēlā, 13. attēlā un 14. attēlā parādīta maršrutēšana, piemampmazāk par katru iepakojuma veidu. Identifikācijas numuri katrā attēlā attiecas uz šo sarakstu.

1. Neizklājiet nekādas pēdas kristāla rezonatora zonas vidējos slāņos. Nenovietojiet šajā zonā strāvas padeves vai zemējuma pēdas. Nelaidiet signālu pēdas caur šo zonu.
2. Padariet apakšējo zemi vismaz par 0.1 mm lielāku par zemes vairogu.
3. Savienojiet apakšējo zemējumu lodēšanas pusē tikai ar zemējuma vairogu komponenta pusē, pirms to pievienojat VSS tapai.

Papildu piezīmes

• LQFP un TFLGA pakotnēm pievienojiet zemējuma vairogu tikai plates komponenta puses apakšējai zemei. Savienojiet apakšējo zemējumu ar VSS tapu caur zemējuma vairogu. Nepievienojiet apakšējo zemējumu vai zemējuma vairogu citai zemei, izņemot VSS tapu.
• LFBGA pakotnēm pievienojiet apakšējo zemējumu tieši ar VSS tapu. Nepievienojiet apakšējo zemējumu vai zemējuma vairogu citai zemei, izņemot VSS tapu.

12. attēls. Maršrutēšana Piemample Ja daudzslāņu plāksne ir vismaz 1.2 mm bieza, LQFP pakotnes

13. attēls. Maršrutēšana Piemample Ja daudzslāņu plāksne ir vismaz 1.2 mm bieza, LGA pakotnes

14. attēls. Maršrutēšana Piemample Ja daudzslāņu plāksne ir vismaz 1.2 mm bieza, BGA pakotnes

Daudzslāņu dēļi, kuru biezums ir mazāks par 1.2 mm
Tālāk ir aprakstīti punkti, veidojot daudzslāņu plāksni, kuras biezums ir mazāks par 1.2 mm. 15. attēlā parādīts maršrutēšanas example.

Neizklājiet nekādas pēdas uz slāņiem, izņemot komponenta pusi kristāla rezonatora zonā. Nenovietojiet šajā zonā strāvas padeves un zemējuma pēdas. Nelaidiet signālu pēdas caur šo zonu.

15. attēls. Maršrutēšana Piemample Ja daudzslāņu plāksne ir mazāka par 1.2 mm, LQFP pakotnes

Citi punkti
Nākamajā sarakstā ir aprakstīti citi punkti, kas jāņem vērā, un 16. attēlā parādīts maršrutēšanas piemērsample, izmantojot LQFP pakotni. Tie paši punkti attiecas uz jebkuru iepakojuma veidu. Identifikācijas numuri attēlā attiecas uz šo sarakstu.

1. Nenovietojiet XCIN un XCOUT pēdas tādu pēdu tuvumā, kurām ir lielas strāvas izmaiņas.
2. Nenovietojiet XCIN un XCOUT trases paralēli citiem signāla trasēm, piemēram, blakus tapām.
3. Pēdas tapām, kas atrodas blakus XCIN un XCOUT tapām, jānovirza prom no XCIN un XCOUT tapām. Vispirms virziet pēdas virzienā uz MCU centru, pēc tam virziet pēdas prom no XCIN un XCOUT tapām. Tas ir ieteicams, lai izvairītos no trasējumu maršrutēšanas paralēli XCIN un XCOUT trasēm.
4. Izvietojiet pēc iespējas vairāk zemes pēdas MCU apakšējā pusē.

16. attēls. Maršrutēšana Piemample citiem punktiem, LQFP Package Example

Galvenais pulksteņa rezonators
Šajā sadaļā ir aprakstīti galvenā pulksteņa rezonatora maršrutēšanas punkti. 17. attēlā parādīts maršrutēšanas example.

• Aizsargājiet galveno pulksteņa rezonatoru ar zemējumu.
• Nepievienojiet galvenā pulksteņa rezonatora zemējuma vairogu ar apakšpulksteņa zemējuma vairogu. Ja galvenais pulksteņa zemējuma vairogs ir tieši savienots ar apakšpulksteņa zemējuma vairogu, pastāv iespēja, ka troksnis no galvenā pulksteņa rezonatora var pāriet caur apakšpulksteni un ietekmēt to.
• Novietojot un maršrutējot galveno pulksteņa rezonatoru, ievērojiet tās pašas vadlīnijas, kas aprakstītas apakšpulksteņa oscilatoram.

17. attēls. Maršrutēšana Piemample Aizsargājot galveno pulksteņa rezonatoru ar zemējuma aizsargu

Maršrutēšana — kļūdas, no kurām jāizvairās
Maršrutējot apakšpulksteņa ķēdi, esiet piesardzīgs, lai izvairītos no šādiem punktiem. Trases maršrutēšana ar kādu no šīm problēmām var izraisīt zemā CL rezonatora nepareizu svārstību. 18. attēlā parādīts maršrutēšanas example un norāda uz maršrutēšanas kļūdām. Identifikācijas numuri attēlā attiecas uz šo sarakstu.

1. XCIN un XCOUT pēdas šķērso citus signālu pēdas. (Kļūdas darbības risks.)
2. Novērošanas tapas (testa punkti) ir piestiprinātas XCIN un XCOUT. (Svārstību apstāšanās risks.)
3. XCIN un XCOUT vadi ir gari. (Pastāv kļūdainas darbības vai samazinātas precizitātes risks.)
4. Zemes vairogs neaizsedz visu laukumu, un tur, kur ir zemes vairogs, maršruts ir garš un šaurs. (Tas viegli ietekmē troksnis, un pastāv risks, ka precizitāte samazināsies no MCU un ārējā kondensatora radītā zemējuma potenciāla starpības.)
5. Zemes vairogam papildus VSS tapai ir vairāki VSS savienojumi. (Kļūdas darbības risks, ko rada MCU strāva, kas plūst caur zemējuma vairogu.)
6. Strāvas padeves vai zemējuma pēdas atrodas zem XCIN un XCOUT trasēm. (Pulksteņa pazaudēšanas vai svārstību apstāšanās risks.)
7. Netālu tiek izvilkta pēda ar lielu straumi. (Kļūdas darbības risks.)
8. Paralēlas pēdas blakus esošajām tapām ir tuvu un garas. (Pulksteņa pazaudēšanas vai svārstību apstāšanās risks.)
9. Vidējie slāņi tiek izmantoti maršrutēšanai. (Pastāv risks, ka var samazināties svārstību raksturlielumi vai signāli darbosies kļūdaini.)

18. attēls. Maršrutēšana Piemample Parādīts augsts kļūdainas darbības risks trokšņa dēļ

Atsauces svārstību ķēdes konstantes un pārbaudīta rezonatora darbība
1. tabulā ir norādītas atsauces svārstību ķēdes konstantes pārbaudītai kristāla rezonatora darbībai. 1. attēlā šī dokumenta sākumā parādīts piemampķēde pārbaudītai rezonatora darbībai.

1. tabula. Atsauces svārstību ķēdes konstantes pārbaudītai rezonatora darbībai

Ražotājs	sērija	SMD/ svina	Frekvence (kHz)	CL (pF)	CL1(pF)	CL2(pF)	Rd(kΩ)
Kyocera	ST3215S B	SMD	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

Ņemiet vērā, ka ne visas RA MCU ierīces ir uzskaitītas Kyocera webvietne, un apakšpulksteņa oscilatoru ieteikumi lielākajai daļai RA MCU ierīču nav uzskaitīti. Dati šajā tabulā ietver ieteikumus citām salīdzināmām Renesas MCU ierīcēm.

Šeit uzskaitītās pārbaudītās rezonatora darbības un atsauces svārstību ķēdes konstantes ir balstītas uz informāciju no rezonatora ražotāja, un tās netiek garantētas. Tā kā atsauces svārstību ķēdes konstantes ir mērījumi, ko ražotājs ir veicis fiksētos apstākļos, lietotāja sistēmā izmērītās vērtības var atšķirties. Lai sasniegtu optimālas atsauces svārstību ķēdes konstantes izmantošanai faktiskā lietotāja sistēmā, sazinieties ar rezonatora ražotāju, lai veiktu faktiskās ķēdes novērtējumu.
Attēlā redzamie nosacījumi ir nosacījumi MCU pievienotā rezonatora svārstībām, nevis paša MCU darbības nosacījumi. Sīkāku informāciju par MCU darbības apstākļiem skatiet elektrisko raksturlielumu specifikācijās.

Pulksteņa kristāla precizitātes mērīšana

• Kā iesaka gan pulksteņa kristālu ražotāji, gan Renesas (katrā MCU aparatūras lietotāja rokasgrāmatā), pareiza pulksteņa kristāla shēmas ieviešana ietver 2 ielādes kondensatorus (CL1 un CL2 diagrammā). Šī dokumenta iepriekšējās sadaļas attiecas uz kondensatora izvēli. Šie kondensatori tieši ietekmē pulksteņa frekvences precizitāti. Pārāk augstu vai pārāk zemu kondensatora vērtību ielāde var būtiski ietekmēt pulksteņa ilgtermiņa precizitāti, padarot pulksteni mazāk uzticamu. Šo kondensatoru vērtību nosaka kristāla ierīces specifikācijas un plates izkārtojuma kombinācija, ņemot vērā PCB un komponentu izkliedēto kapacitāti pulksteņa ceļā.
• Tomēr, lai pareizi noteiktu pulksteņa ķēdes precizitāti, pulksteņa frekvence jāmēra uz reālas aparatūras. Tieša pulksteņa ķēdes mērīšana gandrīz noteikti radīs nepareizus mērījumus. Tipiskā slodzes kondensatoru vērtība ir diapazonā no 5 pF līdz 30 pF, un tipiskās osciloskopa zondes kapacitātes vērtības parasti ir diapazonā no 5 pF līdz 15 pF. Zondes papildu kapacitāte ir ievērojama salīdzinājumā ar slodzes kondensatora vērtībām un izkropļo mērījumu, radot nepareizus rezultātus. Zemākās vērtības kapacitātes osciloskopa zondes joprojām ir aptuveni 1.5 pF kapacitāte ļoti augstas precizitātes zondēm, kas joprojām varētu izkropļot mērījumu rezultātus.
• Tālāk ir sniegta ieteicamā metode pulksteņa frekvences precizitātes mērīšanai MCU plates izstrādājumos. Šī procedūra novērš iespējamo mērījumu kļūdu, ko rada mērīšanas zondes pievienotā kapacitatīvā slodze.

Ieteicamā pārbaudes procedūra
Renesas RA mikrokontrolleros ir vismaz viena CLKOUT tapa. Lai novērstu zondes kapacitatīvo slodzi uz pulksteņa kristāla signāliem, mikrokontrolleri var ieprogrammēt tā, lai tas nodotu pulksteņa kristāla ievadi uz CLKOUT tapu. Pārbaudāmajā MCU platē ir jāiekļauj nosacījums, lai piekļūtu šai tapai mērījumu veikšanai.

Nepieciešamās sastāvdaļas

• Viena vai vairākas MCU plates mēramajai ierīcei.
• Mērāmās ierīces programmēšanas un emulācijas rīki.
• Frekvences skaitītājs ar vismaz 6 ciparu precizitāti, ar pareizu kalibrēšanu.

Pārbaudes metode

1. Ieprogrammējiet MCU, lai savienotu pulksteņa kristāla ieeju apakšpulksteņa ķēdē ar MCU CLKOUT tapu.
2. Savienojiet frekvences skaitītāju ar MCU CLKOUT tapu un atbilstošu zemējumu. NEPIEVIENOJIET frekvences skaitītāju tieši pulksteņa kristāla ķēdei.
3. Konfigurējiet frekvences skaitītāju, lai izmērītu frekvenci uz CLKOUT tapas.
4. Ļaujiet frekvences skaitītājam mērīt frekvenci vairākas minūtes. Reģistrējiet izmērīto frekvenci.

Šo procedūru var izmantot gan apakšpulksteņa, gan galvenā pulksteņa kristāla oscilatoriem. Lai redzētu slodzes kondensatora vērtību ietekmi uz pulksteņa kristāla precizitāti, testu var atkārtot ar dažādām slodzes kondensatoru vērtībām. Atlasiet vērtības, kas nodrošina visprecīzāko pulksteņa frekvenci katram pulkstenim.
Ieteicams arī atkārtot procedūru uz vairākām viena veida plāksnēm, lai uzlabotu mērījumu derīgumu.

Frekvences precizitātes aprēķini
Frekvences precizitāti var aprēķināt, izmantojot šādas formulas.

• fm = izmērītā frekvence
• fs = ideāla signāla frekvence
• fe = frekvences kļūda
• fa = frekvences precizitāte, parasti izteikta daļās uz miljardu (ppb)

Frekvences kļūdu var izteikt kā

Frekvences precizitāti var izteikt kā Frekvences precizitāti var izteikt arī kā novirzi no faktiskā laika. Novirzi sekundēs gadā var izteikt kā

Webvietne un atbalsts
Apmeklējiet tālāk norādīto URLs, lai uzzinātu par galvenajiem RA saimes elementiem, lejupielādētu komponentus un saistīto dokumentāciju un saņemtu atbalstu.

• RA produkta informācija www.renesas.com/ra
• RA produktu atbalsta forums www.renesas.com/ra/forum
• RA elastīgā programmatūras pakotne www.renesas.com/FSP
• Renesas atbalsts www.renesas.com/support

Pārskatīšanas vēsture

Rev.	Datums	Apraksts
		Lapa	Kopsavilkums
1.00	07.22. gada XNUMX. janvāris	—	Sākotnējā izlaišana
2.00	01.23. gada decembris	18	Pievienota 3. sadaļa, Pulksteņa kristāla precizitātes mērīšana

Paziņojums

1. Ķēžu, programmatūras un citas saistītās informācijas apraksti šajā dokumentā ir sniegti tikai, lai ilustrētu pusvadītāju izstrādājumu darbību un lietojumu examples. Jūs esat pilnībā atbildīgs par ķēžu, programmatūras un informācijas iekļaušanu vai jebkādu citu izmantošanu jūsu produkta vai sistēmas dizainā. Renesas Electronics atsakās no jebkādas atbildības par jebkādiem zaudējumiem un bojājumiem, kas radušies jums vai trešajām personām, izmantojot šīs shēmas, programmatūru vai informāciju.
2. Ar šo Renesas Electronics nepārprotami atsakās no jebkādām garantijām un atbildības par pārkāpumiem vai jebkādām citām prasībām, kas saistītas ar trešo pušu patentiem, autortiesībām vai citām intelektuālā īpašuma tiesībām, ko izraisījusi Renesas Electronics produktu vai šajā dokumentā aprakstītās tehniskās informācijas izmantošana vai kas izriet no Renesas Electronics produktu vai šajā dokumentā aprakstītās tehniskās informācijas lietošanas, tostarp ne tikai produkta dati, rasējumi, diagrammas, programmas, algoritmi un lietojumprogrammas, piemēram,amples.
3. Saskaņā ar Renesas Electronics vai citu patentiem, autortiesībām vai citām intelektuālā īpašuma tiesībām netiek piešķirta nekāda tieša, netieša vai cita veida licence.
4. Ja nepieciešams, jūs esat atbildīgs par to, lai noteiktu, kādas licences ir nepieciešamas no trešajām pusēm, un par šādu licenču iegūšanu jebkura produkta, kas satur Renesas Electronics produktus, likumīgai importēšanai, eksportēšanai, ražošanai, pārdošanai, izmantošanai, izplatīšanai vai citai iznīcināšanai.
5. Jūs nedrīkstat pārveidot, modificēt, kopēt vai pārveidot Renesas Electronics produktu pilnībā vai daļēji. Renesas Electronics atsakās no jebkādas atbildības par jebkādiem zaudējumiem vai bojājumiem, kas radušies jums vai trešajām personām, kas radušās šādu izmaiņu, modifikāciju, kopēšanas vai reversās inženierijas rezultātā.
6. Renesas Electronics produkti tiek klasificēti pēc šādām divām kvalitātes kategorijām: “Standarta” un “Augsta kvalitāte”. Katram Renesas Electronics izstrādājumam paredzētais pielietojums ir atkarīgs no produkta kvalitātes pakāpes, kā norādīts tālāk.
   • “Standarta”: datori; biroja tehnika; sakaru iekārtas; pārbaudes un mērīšanas iekārtas; audio un vizuālais aprīkojums; mājas
     elektroniskās ierīces; darbgaldi; personīgās elektroniskās iekārtas; rūpnieciskie roboti; utt.
   • “Augsta kvalitāte”: transporta aprīkojums (automašīnas, vilcieni, kuģi utt.); satiksmes kontrole (luksofori); liela mēroga sakaru iekārtas; galvenās finanšu termināļu sistēmas; drošības kontroles iekārtas; utt.
     Ja vien Renesas Electronics datu lapā vai citā Renesas Electronics dokumentā nav skaidri norādīts kā augstas uzticamības produkts vai produkts skarbiem apstākļiem, Renesas Electronics produkti nav paredzēti vai atļauti lietošanai produktos vai sistēmās, kas var radīt tiešus draudus cilvēku dzīvībai vai miesas bojājumus (mākslīgās dzīvības uzturēšanas ierīces vai sistēmas; ķirurģiskas implantācijas utt.) vai var izraisīt nopietnus īpašuma bojājumus (kosmosa sistēma; zemūdens atkārtotāji; kodolenerģijas kontroles sistēmas; gaisa kuģu vadības sistēmas; galvenās augu sistēmas; militārais aprīkojums utt.). Renesas Electronics atsakās no jebkādas atbildības par jebkādiem bojājumiem vai zaudējumiem, kas radušies jums vai trešajām pusēm, izmantojot jebkuru Renesas Electronics produktu, kas neatbilst Renesas Electronics datu lapai, lietotāja rokasgrāmatai vai citam Renesas Electronics dokumentam.
7. Neviens pusvadītāju izstrādājums nav pilnīgi drošs. Neatkarīgi no jebkādiem drošības pasākumiem vai līdzekļiem, kas var tikt ieviesti Renesas Electronics aparatūras vai programmatūras produktos, Renesas Electronics neuzņemas nekādu atbildību, kas izriet no ievainojamības vai drošības pārkāpumiem, tostarp, bet ne tikai, jebkāda neatļauta piekļuve Renesas Electronics produktam vai tā izmantošana. vai sistēma, kurā tiek izmantots Renesas Electronics produkts. (RENESAS ELECTRONICS PRODUKTI VAI RENESAS ELECTRONICS PRODUKTI VAI JEBKĀDAS SISTĒMAS, KAS IZVEIDOTAS, IZVEIDOTAS, IZMANTOJOT RENESAS ELECTRONICS PRODUKTI, NEGARANTĒ UN NEGARANTĒ, BŪS NEIEvainojamas VAI BRĪVS NO KORUPJĀCIJAS, UZLAUKUMA, VĪRUŠU IZSTRĀDĀJUMU, IEVADĪJUMA, ). RENESAS ELECTRONICS ATSAUC JEBKURU UN VISAS ATBILDĪBAS VAI ATBILDĪBAS, KAS RISTĀS NO VAI IR SAISTĪTAS NO JEBKĀRĀM IEDARBĪBAS PROBLĒMĀM. TURPMĀK, CIK ATĻAUJ PIEMĒROJAMIE LIKUMI ĪPAŠS MĒRĶIS.
8. Lietojot Renesas Electronics produktus, skatiet jaunāko informāciju par produktu (datu lapas, lietotāja rokasgrāmatas, piezīmes par lietojumu, “Vispārīgas piezīmes par pusvadītāju ierīču lietošanu un lietošanu” uzticamības rokasgrāmatā utt.) un nodrošiniet, lai lietošanas apstākļi atbilstu diapazoniem. norādījis Renesas Electronics attiecībā uz maksimālajiem nomināliem, darba barošanas avota tilptage diapazons, siltuma izkliedes raksturlielumi, uzstādīšana utt. Renesas Electronics atsakās no jebkādas atbildības par jebkādiem darbības traucējumiem, kļūmēm vai negadījumiem, kas radušies, izmantojot Renesas Electronics produktus ārpus norādītajiem diapazoniem.
9. Lai gan Renesas Electronics cenšas uzlabot Renesas Electronics produktu kvalitāti un uzticamību, pusvadītāju izstrādājumiem ir specifiskas īpašības, piemēram, atteices rašanās noteiktā ātrumā un darbības traucējumi noteiktos lietošanas apstākļos. Ja vien Renesas Electronics datu lapā vai citā Renesas Electronics dokumentā nav norādīts kā augstas uzticamības produkts vai produkts skarbai videi, uz Renesas Electronics produktiem neattiecas radiācijas izturības projekts. Jūs esat atbildīgs par drošības pasākumu ieviešanu, lai aizsargātos pret iespējamību gūt miesas bojājumus, ievainojumus vai ugunsgrēka izraisītus bojājumus un/vai apdraudējumu sabiedrībai Renesas Electronics produktu kļūmes vai nepareizas darbības gadījumā, piemēram, drošības dizains aparatūrai un programmatūra, tostarp, bet neaprobežojoties ar atlaišanu, ugunsgrēka kontroli un darbības traucējumu novēršanu, atbilstošu novecošanas degradācijas apstrādi vai jebkādiem citiem piemērotiem pasākumiem. Tā kā tikai mikrodatoru programmatūras novērtēšana ir ļoti sarežģīta un nepraktiska, jūs esat atbildīgs par jūsu ražoto galaproduktu vai sistēmu drošības novērtēšanu.
10. Lūdzu, sazinieties ar Renesas Electronics tirdzniecības biroju, lai iegūtu sīkāku informāciju par vides jautājumiem, piemēram, katra Renesas Electronics produkta saderību ar vidi. Jūs esat atbildīgs par rūpīgu un pietiekamu piemērojamo likumu un noteikumu izmeklēšanu, kas regulē kontrolējamo vielu iekļaušanu vai lietošanu, tostarp bez ierobežojuma ES RoHS direktīvu, un Renesas Electronics produktu izmantošanu saskaņā ar visiem šiem piemērojamajiem likumiem un noteikumiem. Renesas Electronics atsakās no jebkādas atbildības par bojājumiem vai zaudējumiem, kas radušies, ja neievērojat piemērojamos likumus un noteikumus.
11. Renesas Electronics produktus un tehnoloģijas nedrīkst izmantot vai iekļaut produktos vai sistēmās, kuru ražošana, lietošana vai pārdošana ir aizliegta saskaņā ar piemērojamiem vietējiem vai ārvalstu likumiem vai noteikumiem. Jums ir jāievēro visi piemērojamie eksporta kontroles likumi un noteikumi, ko izsludinājušas un administrē jebkuras valsts valdības, kas apliecina jurisdikciju pār pusēm vai darījumiem.
12. Renesas Electronics produktu pircēja vai izplatītāja, vai jebkuras citas puses, kas izplata, atbrīvojas vai citādi pārdod vai nodod produktu trešajai pusei, pienākums ir iepriekš informēt šādu trešo personu par izklāstīto saturu un nosacījumiem. šajā dokumentā.
13. Šo dokumentu nedrīkst pārpublicēt, reproducēt vai pavairot nekādā veidā, pilnībā vai daļēji bez iepriekšējas rakstiskas Renesas Electronics piekrišanas.
14. Lūdzu, sazinieties ar Renesas Electronics pārdošanas biroju, ja jums ir kādi jautājumi par šajā dokumentā ietverto informāciju vai Renesas Electronics produktiem.

• (1. piezīme) “Renesas Electronics” šajā dokumentā nozīmē Renesas Electronics Corporation un ietver arī tās tieši vai netieši kontrolētos meitasuzņēmumus.
• (2. piezīme) “Renesas Electronics produkts(-i)” ir jebkurš produkts, ko izstrādājis vai ražojis Renesas Electronics vai kas paredzēts Renesas Electronics vajadzībām.

(Rev.5.0–1. gada 2020. oktobris)

Biroji

• TOYOSU FORESIA, 3-2-24 Toyosu,
• Koto-ku, Tokija 135-0061, Japāna
• www.renesas.com

Preču zīmes
Renesas un Renesas logotips ir Renesas Electronics Corporation preču zīmes. Visas preču zīmes un reģistrētās preču zīmes ir to attiecīgo īpašnieku īpašums.

Kontaktinformācija
Lai iegūtu papildinformāciju par produktu, tehnoloģiju, jaunāko dokumenta versiju vai tuvāko tirdzniecības biroju, lūdzu, apmeklējiet: www.renesas.com/contact/.

© 2023 Renesas Electronics Corporation. Visas tiesības aizsargātas.

Dokumenti / Resursi

RENESAS RA MCU sērijas RA8M1 Arm Cortex-M85 mikrokontrolleri [pdfLietotāja rokasgrāmata RA MCU sērijas RA8M1 Arm Cortex-M85 mikrokontrolleri, RA MCU sērija, RA8M1 Arm Cortex-M85 mikrokontrolleri, Cortex-M85 mikrokontrolleri, mikrokontrolleri

Atsauces

• Lietotāja rokasgrāmata