RENESAS RA MCU Seria RA8M1 Mikrokontrolery Arm Cortex-M85

Informacje o produkcie

Specyfikacje

• Produkt Imię i nazwisko: Rodzina Renesas RA
• Model: Seria RA MCU

Wstęp
Przewodnik projektowy rodziny Renesas RA dla obwodów podzegara zawiera instrukcje dotyczące minimalizacji ryzyka błędnego działania w przypadku stosowania rezonatora o niskim obciążeniu pojemnościowym (CL). Obwód oscylacji podzegara ma niskie wzmocnienie, co pozwala zmniejszyć zużycie energii, ale jest podatny na zakłócenia. Celem tego przewodnika jest pomoc użytkownikom w wyborze odpowiednich komponentów i prawidłowym zaprojektowaniu obwodów podzegara.

Urządzenia docelowe
Seria RA MCU

Zawartość

1. Wybór komponentów
   1. Wybór zewnętrznego rezonatora kryształowego
   2. Wybór kondensatora obciążenia
2. Historia rewizji

Instrukcje użytkowania produktu

Wybór komponentów

Wybór zewnętrznego rezonatora kryształowego

• Jako źródło oscylatora podzegarowego można zastosować zewnętrzny rezonator kwarcowy. Powinien być podłączony do pinów XCIN i XCOUT MCU. Częstotliwość zewnętrznego rezonatora kwarcowego dla oscylatora podzegarowego musi wynosić dokładnie 32.768 kHz. Aby uzyskać szczegółowe informacje, zapoznaj się z sekcją Charakterystyka elektryczna w Instrukcji użytkownika sprzętu MCU.
• W przypadku większości mikrokontrolerów RA zewnętrzny rezonator kwarcowy może być również używany jako główne źródło zegara. W takim przypadku należy go podłączyć poprzez styki EXTAL i XTAL MCU. Częstotliwość zewnętrznego rezonatora kwarcowego zegara głównego musi mieścić się w zakresie częstotliwości określonym dla głównego oscylatora zegara. Chociaż niniejszy dokument koncentruje się na oscylatorze podzegarowym, wymienione tutaj wytyczne dotyczące doboru i projektowania można również zastosować do projektu głównego źródła zegara wykorzystującego zewnętrzny rezonator kwarcowy.
• Wybierając rezonator kryształowy, ważne jest, aby wziąć pod uwagę unikalną konstrukcję płytki. Dostępne są różne rezonatory kryształowe, które mogą nadawać się do stosowania z urządzeniami RA MCU. Zaleca się dokładną ocenę właściwości elektrycznych wybranego rezonatora kryształowego w celu określenia konkretnych wymagań wykonawczych.
• Rysunek 1 przedstawia typowy przykładampschemat połączenia rezonatora kryształowego dla źródła podzegara, natomiast rysunek 2 przedstawia jego obwód zastępczy.

Wybór kondensatora obciążenia
Dobór kondensatora obciążeniowego ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego działania obwodu podzegara w urządzeniach RA MCU. Szczegółowe informacje i wytyczne dotyczące kondensatora obciążeniowego można znaleźć w sekcji Charakterystyka elektryczna w Podręczniku użytkownika sprzętu MCU
wybór.

Często zadawane pytania

• P: Czy mogę użyć dowolnego rezonatora kwarcowego do oscylatora podzegarowego?
  Odpowiedź: Nie, zewnętrzny rezonator kwarcowy oscylatora podzegarowego musi mieć częstotliwość dokładnie 32.768 kHz. Aby uzyskać szczegółowe informacje, zobacz sekcję Charakterystyka elektryczna w Instrukcji użytkownika sprzętu MCU.
• P: Czy mogę użyć tego samego rezonatora kwarcowego zarówno dla oscylatora podzegarowego, jak i głównego oscylatora zegarowego?
  O: Tak, w przypadku większości mikrokontrolerów RA można zastosować zewnętrzny rezonator kwarcowy zarówno jako oscylator podzegarowy, jak i główny oscylator zegara. Należy jednak upewnić się, że częstotliwość zewnętrznego rezonatora kwarcowego zegara głównego mieści się w określonym zakresie częstotliwości dla głównego oscylatora zegara.

Rodzina Renesasa RA

Przewodnik projektowy dla obwodów podzegara

Wstęp
Obwód oscylacji podzegara ma niskie wzmocnienie, aby zmniejszyć zużycie energii. Ze względu na niskie wzmocnienie istnieje ryzyko, że szum może spowodować nieprawidłowe działanie MCU. W tym dokumencie opisano, jak zminimalizować to ryzyko podczas stosowania rezonatora o niskim obciążeniu pojemnościowym (CL).

Urządzenia docelowe
Seria RA MCU

Wybór komponentów

Wybór komponentów ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia prawidłowego działania obwodu podzegara w urządzeniach RA MCU. Poniższe sekcje zawierają wskazówki pomocne w wyborze komponentów.

Wybór zewnętrznego rezonatora kryształowego
Jako źródło oscylatora podzegarowego można zastosować zewnętrzny rezonator kwarcowy. Zewnętrzny rezonator kwarcowy jest podłączony do styków XCIN i XCOUT MCU. Częstotliwość zewnętrznego rezonatora kwarcowego dla oscylatora podzegarowego musi wynosić dokładnie 32.768 kHz. Aby uzyskać szczegółowe informacje, zobacz sekcję Charakterystyka elektryczna w Instrukcji użytkownika sprzętu MCU.
W przypadku większości mikrokontrolerów RA jako główne źródło zegara można zastosować zewnętrzny rezonator kwarcowy. Zewnętrzny rezonator kwarcowy jest podłączony do styków EXTAL i XTAL MCU. Częstotliwość zewnętrznego rezonatora kwarcowego zegara głównego musi mieścić się w zakresie częstotliwości głównego oscylatora zegara. W niniejszym dokumencie skupiono się na oscylatorze podzegarowym, ale niniejsze wytyczne dotyczące doboru i projektowania mogą mieć również zastosowanie do projektowania głównego źródła zegara wykorzystującego zewnętrzny rezonator kwarcowy.
Wybór rezonatora kryształowego będzie w dużej mierze zależny od unikalnej konstrukcji płytki. Ze względu na duży wybór dostępnych rezonatorów kryształowych, które mogą nadawać się do stosowania z urządzeniami RA MCU, należy dokładnie ocenić właściwości elektryczne wybranego rezonatora kryształowego, aby określić konkretne wymagania wdrożeniowe.

Rysunek 1 przedstawia typowy przykładampplik połączenia rezonatora kryształowego dla źródła podzegara.

Rysunek 2 przedstawia obwód zastępczy dla rezonatora kryształowego w obwodzie podzegara.

Rysunek 3 przedstawia typowy przykładampplik połączenia rezonatora kryształowego dla głównego źródła zegara.

Rysunek 4 przedstawia obwód zastępczy dla rezonatora kwarcowego w głównym obwodzie zegara.

Przy wyborze rezonatora kwarcowego i związanych z nim kondensatorów należy dokonać starannej oceny. Zewnętrzny rezystor sprzężenia zwrotnego (Rf) i dampMożna dodać rezystor (Rd), jeśli jest to zalecane przez producenta rezonatora kwarcowego.
Wybór wartości kondensatorów dla CL1 i CL2 będzie miał wpływ na dokładność wewnętrznego zegara. Aby zrozumieć wpływ wartości dla CL1 i CL2, obwód należy symulować przy użyciu obwodu zastępczego rezonatora kwarcowego na powyższych rysunkach. Aby uzyskać dokładniejsze wyniki, należy również wziąć pod uwagę pojemność rozproszoną związaną z trasowaniem pomiędzy elementami rezonatora kwarcowego.
Niektóre rezonatory kryształowe mogą mieć ograniczenia dotyczące maksymalnego prądu dostarczanego przez MCU. Jeśli prąd dostarczany do tych rezonatorów kryształowych jest zbyt wysoki, kryształ może zostać uszkodzony. A reampMożna dodać rezystor (Rd), aby ograniczyć prąd płynący do rezonatora kwarcowego. Aby określić wartość tego rezystora, skontaktuj się z producentem rezonatora kwarcowego.

Wybór kondensatora obciążenia
Producenci rezonatorów kryształowych zazwyczaj podają wartość znamionową pojemności obciążenia (CL) dla każdego rezonatora kryształowego. Aby obwód rezonatora kwarcowego działał prawidłowo, konstrukcja płytki musi odpowiadać wartości CL kryształu.
Istnieje kilka metod obliczenia prawidłowych wartości kondensatorów obciążeniowych CL1 i CL2. Obliczenia te uwzględniają wartości kondensatorów obciążeniowych i pojemności rozproszenia (CS) projektu płytki, która obejmuje pojemność ścieżek miedzianych i styków urządzenia MCU.
Jedno równanie do obliczenia CL to: Jako byłyample, jeśli producent kryształów określi CL = 14 pF, a projekt płytki ma CS 5 pF, wynikowe CL1 i CL2 będą wynosić 18 pF. Sekcja 2.4 tego dokumentu zawiera szczegółowe informacje na temat niektórych zweryfikowanych wyborów rezonatora i powiązanych stałych obwodu zapewniających prawidłowe działanie.
Istnieją inne czynniki, które będą miały wpływ na działanie kryształu. Temperatura, starzenie się komponentów i inne czynniki środowiskowe mogą z czasem zmieniać działanie kryształu i należy je uwzględnić przy każdym konkretnym projekcie.
Aby zapewnić prawidłowe działanie, każdy obwód powinien zostać przetestowany w oczekiwanych warunkach środowiskowych, aby zagwarantować prawidłowe działanie.

Projektowanie płyt

Umieszczenie komponentów
Umieszczenie oscylatora kwarcowego, kondensatorów obciążeniowych i opcjonalnych rezystorów może mieć znaczący wpływ na wydajność obwodu zegara.
W celach informacyjnych w tym dokumencie „strona komponentu” odnosi się do tej samej strony płytki PCB, co MCU, a „strona lutowania” odnosi się do strony płytki drukowanej znajdującej się po przeciwnej stronie niż MCU.
Zaleca się umieszczenie obwodu rezonatora kwarcowego jak najbliżej styków MCU po stronie podzespołów płytki drukowanej. Kondensatory obciążeniowe i opcjonalne rezystory należy również umieścić po stronie komponentu, pomiędzy rezonatorem kwarcowym a MCU. Alternatywą jest umieszczenie rezonatora kwarcowego pomiędzy pinami MCU a kondensatorami obciążeniowymi, ale należy wziąć pod uwagę dodatkowe poprowadzenie uziemienia.
Oscylatory kwarcowe o niskim CL są wrażliwe na wahania temperatury, które mogą wpływać na stabilność obwodu podzegara. Aby zmniejszyć wpływ temperatury na obwód podzegara, inne elementy, które mogą wytwarzać nadmierne ciepło, należy trzymać z dala od oscylatora kwarcowego. Jeśli obszary miedziane są używane jako radiatory dla innych komponentów, należy trzymać miedziany radiator z dala od oscylatora kwarcowego.

Routing – najlepsze praktyki
W tej sekcji opisano kluczowe punkty dotyczące prawidłowego układu obwodu rezonatora kwarcowego dla urządzeń RA MCU.

Trasy XCIN i XCOUT
Poniższa lista opisuje punkty trasowania dla XCIN i XCOUT. Figura 5, Figura 6 i Figura 7 przedstawiają przykładamppliki preferowanego routingu śledzenia dla XCIN i XCOUT. Rysunek 8 przedstawia alternatywny przykładampplik routingu śledzenia dla XCIN i XCOUT. Numery identyfikacyjne na rysunkach odnoszą się do tej listy.

1. Nie krzyżuj śladów XCIN i XCOUT z innymi śladami sygnału.
2. Nie dodawaj szpilki obserwacyjnej ani punktu testowego do śladów XCIN lub XCOUT.
3. Ustaw szerokość ścieżki XCIN i XCOUT w zakresie od 0.1 mm do 0.3 mm. Długość ścieżki od pinów MCU do pinów rezonatora kwarcowego powinna być mniejsza niż 10 mm. Jeśli 10 mm nie jest możliwe, długość ścieżki powinna być jak najkrótsza.
4. Ścieżka podłączona do pinu XCIN i ścieżka podłączona do pinu XCOUT powinny mieć między sobą jak największą przestrzeń (co najmniej 0.3 mm).
5. Podłącz zewnętrzne kondensatory jak najbliżej siebie. Podłącz ścieżki kondensatorów do ścieżki uziemienia (zwanej dalej „osłoną uziemienia”) po stronie komponentu. Szczegółowe informacje na temat osłony uziemiającej można znaleźć w rozdziale 2.2.2. Jeśli nie można umieścić kondensatorów w preferowanym miejscu, użyj miejsca pokazanego na rysunku 8.
6. Aby zmniejszyć pojemność pasożytniczą pomiędzy XCIN i XCOUT, należy uwzględnić ścieżkę uziemienia pomiędzy rezonatorem a MCU.

Rysunek 5. Exampplik preferowanego rozmieszczenia i trasowania dla pakietów XCIN i XCOUT, LQFP

Rysunek 6. Exampplik preferowanego rozmieszczenia i trasowania dla pakietów XCIN i XCOUT, LGA

Rysunek 7. Exampplik preferowanego rozmieszczenia i trasowania dla pakietów XCIN i XCOUT, BGA

Rysunek 8. Exampplik alternatywnego rozmieszczenia i trasy dla XCIN i XCOUT

Tarcza Ziemi
Osłoń rezonator kryształowy ścieżką uziemienia. Poniższa lista opisuje punkty dotyczące osłony uziemiającej. Rysunek 9, Rysunek 10 i Rysunek 11 przedstawiają przykład trasowaniaamppliki dla każdego pakietu. Numery identyfikacyjne na każdym rysunku odnoszą się do tej listy.

1. Ułóż osłonę uziemiającą na tej samej warstwie, na której znajduje się ścieżka ścieżki rezonatora kwarcowego.
2. Ustaw szerokość ścieżki uziemienia na co najmniej 0.3 mm i pozostaw odstęp od 0.3 do 2.0 mm pomiędzy ekranem uziemienia a innymi ścieżkami.
3. Poprowadź ekran uziemienia jak najbliżej styku VSS na MCU i upewnij się, że szerokość ścieżki wynosi co najmniej 0.3 mm.
4. Aby zapobiec przepływowi prądu przez osłonę uziemienia, rozgałęzij osłonę uziemienia i masę na płytce w pobliżu styku VSS na płytce.

Rysunek 9. Przykład śledzeniaampplik dla osłony uziemiającej, pakiety LQFP

Rysunek 10. Przykład śledzeniaample dla osłony uziemiającej, pakiety LGA

Rysunek 11. Przykład śledzeniaampplik dla osłony uziemiającej, pakiety BGA

Dolny grunt

Płyty wielowarstwowe o grubości co najmniej 1.2 mm
W przypadku płyt o grubości co najmniej 1.2 mm należy ułożyć ścieżkę uziemienia po stronie lutowanej (zwanej dalej uziemieniem dolnym) w obszarze rezonatora kwarcowego.
Poniższa lista opisuje punkty przy wykonywaniu płyty wielowarstwowej o grubości co najmniej 1.2 mm. Rysunek 12, Rysunek 13 i Rysunek 14 przedstawiają przykład trasowaniaampdla każdego typu pakietu. Numery identyfikacyjne na każdym rysunku odnoszą się do tej listy.

1. Nie układaj żadnych śladów w środkowych warstwach obszaru rezonatora kwarcowego. Nie układaj w tym obszarze śladów zasilania ani uziemienia. Nie przepuszczaj śladów sygnału przez ten obszar.
2. Ustaw dolną masę co najmniej o 0.1 mm większą niż osłona uziemiająca.
3. Podłącz dolne uziemienie po stronie lutowanej tylko do ekranu uziemiającego po stronie komponentu przed podłączeniem go do pinu VSS.

Dodatkowe uwagi

• W przypadku pakietów LQFP i TFLGA ekran uziemienia należy podłączyć tylko do dolnego uziemienia po stronie podzespołów płytki. Podłącz dolną masę do styku VSS przez osłonę uziemienia. Nie podłączaj uziemienia dolnego ani ekranu uziemienia do uziemienia innego niż pin VSS.
• W przypadku pakietów LFBGA dolną masę należy podłączyć bezpośrednio do pinu VSS. Nie podłączaj uziemienia dolnego ani ekranu uziemienia do uziemienia innego niż pin VSS.

Rysunek 12. Przykład routinguample Gdy płyta wielowarstwowa ma grubość co najmniej 1.2 mm, pakiety LQFP

Rysunek 13. Przykład routinguample Gdy płyta wielowarstwowa ma grubość co najmniej 1.2 mm, pakiety LGA

Rysunek 14. Przykład routinguample Gdy płyta wielowarstwowa ma grubość co najmniej 1.2 mm, pakiety BGA

Płyty wielowarstwowe o grubości mniejszej niż 1.2 mm
Poniżej opisano punkty przy wykonywaniu płyty wielowarstwowej o grubości mniejszej niż 1.2 mm. Rysunek 15 przedstawia przykład routinguample.

Nie układaj żadnych śladów na warstwach innych niż strona komponentu obszaru rezonatora kwarcowego. W tym obszarze nie należy układać ścieżek zasilania i uziemienia. Nie przepuszczaj śladów sygnału przez ten obszar.

Rysunek 15. Przykład routinguample Gdy płyta wielowarstwowa ma grubość mniejszą niż 1.2 mm, pakiety LQFP

Inne punkty
Poniższa lista opisuje inne punkty do rozważenia, a Rysunek 16 przedstawia przykład routinguampplik podczas korzystania z pakietu LQFP. Te same punkty dotyczą każdego rodzaju opakowania. Numery identyfikacyjne na rysunku odnoszą się do tej listy.

1. Nie umieszczaj śladów XCIN i XCOUT w pobliżu ścieżek, w których występują duże zmiany prądu.
2. Nie prowadź ścieżek XCIN i XCOUT równolegle do ścieżek innych sygnałów, np. dla sąsiednich pinów.
3. Ścieżki dla pinów sąsiadujących z pinami XCIN i XCOUT należy poprowadzić z dala od pinów XCIN i XCOUT. Najpierw poprowadź ścieżki w kierunku środka MCU, a następnie skieruj je z dala od styków XCIN i XCOUT. Jest to zalecane, aby uniknąć trasowania śladów równolegle do śladów XCIN i XCOUT.
4. Rozłóż jak najwięcej ścieżki uziemiającej na dolnej stronie MCU.

Rysunek 16. Przykład routinguampplik dla innych punktów, pakiet LQFP Example

Główny rezonator zegarowy
W tej sekcji opisano punkty dotyczące poprowadzenia głównego rezonatora zegara. Rysunek 17 przedstawia przykład routinguample.

• Osłoń główny rezonator zegara uziemieniem.
• Nie podłączaj ekranu uziemienia głównego rezonatora zegara do ekranu uziemienia podzegara. Jeśli ekran uziemienia głównego zegara jest podłączony bezpośrednio do ekranu uziemienia podzegara, istnieje możliwość, że szum z rezonatora głównego zegara może przedostać się i wpłynąć na podzegar.
• Podczas umieszczania i układania głównego rezonatora zegara należy postępować zgodnie z tymi samymi wytycznymi, które opisano w przypadku oscylatora podzegara.

Rysunek 17. Przykład routinguample Podczas ekranowania głównego rezonatora zegara osłoną uziemiającą

Trasowanie – błędów, których należy unikać
Podczas trasowania obwodu podzegara należy zachować ostrożność, aby uniknąć któregokolwiek z poniższych punktów. Prowadzenie ścieżek w przypadku któregokolwiek z tych problemów może spowodować, że rezonator o niskim CL nie będzie prawidłowo oscylował. Rysunek 18 przedstawia przykład routinguample i wskazuje błędy routingu. Numery identyfikacyjne na rysunku odnoszą się do tej listy.

1. Ślady XCIN i XCOUT krzyżują się z innymi śladami sygnału. (Ryzyko błędnej obsługi.)
2. Kołki obserwacyjne (punkty testowe) mocowane są do XCIN i XCOUT. (Ryzyko zatrzymania oscylacji.)
3. Przewody XCIN i XCOUT są długie. (Ryzyko błędnego działania lub zmniejszonej dokładności.)
4. Osłona uziemiająca nie pokrywa całego obszaru, a tam, gdzie występuje osłona uziemiająca, prowadzenie jest długie i wąskie. (Łatwo narażony na zakłócenia i istnieje ryzyko, że dokładność spadnie w wyniku różnicy potencjałów masy generowanej przez MCU i zewnętrzny kondensator.)
5. Oprócz pinu VSS ekran uziemienia ma wiele połączeń VSS. (Ryzyko błędnego działania ze względu na przepływ prądu MCU przez osłonę uziemienia.)
6. Ślady zasilania lub masy znajdują się pod śladami XCIN i XCOUT. (Ryzyko utraty zegara lub zatrzymania oscylacji.)
7. W pobliżu poprowadzony jest ślad z dużym prądem. (Ryzyko błędnej obsługi.)
8. Ścieżki równoległe dla sąsiednich pinów są bliskie i długie. (Ryzyko utraty zegara lub zatrzymania oscylacji.)
9. Warstwy środkowe służą do routingu. (Ryzyko pogorszenia charakterystyki oscylacji lub nieprawidłowego działania sygnałów.)

Rysunek 18. Przykład routinguample Wykazuje wysokie ryzyko błędnego działania z powodu hałasu

Stałe odniesienia obwodu oscylacyjnego i zweryfikowane działanie rezonatora
Tabela 1 zawiera referencyjne stałe obwodu oscylacyjnego dla zweryfikowanego działania rezonatora kwarcowego. Rysunek 1 na początku tego dokumentu przedstawia przykładampobwód sprawdzający działanie rezonatora.

Tabela 1. Stałe odniesienia obwodu oscylacyjnego dla zweryfikowanego działania rezonatora

Producent	Szereg	SMD/ołowiowy	Częstotliwość (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

Należy pamiętać, że nie wszystkie urządzenia RA MCU są wymienione na liście Kyocera website, a zalecenia dotyczące oscylatorów podzegarowych nie są wymienione dla większości urządzeń RA MCU. Dane w tej tabeli obejmują zalecenia dotyczące innych porównywalnych urządzeń Renesas MCU.

Wymienione tutaj zweryfikowane działanie rezonatora i referencyjne stałe obwodu oscylacyjnego opierają się na informacjach uzyskanych od producenta rezonatora i nie są gwarantowane. Ponieważ stałe obwodu oscylacyjnego odniesienia są pomiarami sprawdzanymi przez producenta w ustalonych warunkach, wartości zmierzone w systemie użytkownika mogą się różnić. Aby uzyskać optymalne referencyjne stałe obwodu oscylacji do zastosowania w rzeczywistym systemie użytkownika, należy zwrócić się do producenta rezonatora o wykonanie oceny rzeczywistego obwodu.
Warunki na rysunku są warunkami oscylacji rezonatora podłączonego do MCU i nie są warunkami pracy samego MCU. Szczegółowe informacje na temat warunków pracy MCU można znaleźć w specyfikacjach w charakterystyce elektrycznej.

Pomiar dokładności kryształu zegara

• Zgodnie z zaleceniami zarówno producentów kryształów zegarowych, jak i firmy Renesas (w każdym podręczniku użytkownika sprzętu MCU), prawidłowa implementacja obwodu kryształu zegara obejmuje 2 kondensatory ładujące (CL1 i CL2 na schemacie). Poprzednie sekcje tego dokumentu dotyczyły doboru kondensatorów. Kondensatory te bezpośrednio wpływają na dokładność częstotliwości zegara. Ładowanie zbyt wysokich lub zbyt niskich wartości kondensatorów może mieć znaczący wpływ na długoterminową dokładność zegara, czyniąc go mniej niezawodnym. Wartość tych kondensatorów jest określana na podstawie specyfikacji urządzenia kryształowego i układu płytki, biorąc pod uwagę pojemność rozproszoną płytki drukowanej i elementów ścieżki zegara.
• Aby jednak poprawnie określić dokładność obwodu zegara, częstotliwość zegara należy zmierzyć na rzeczywistym sprzęcie. Bezpośredni pomiar obwodu zegara prawie na pewno spowoduje nieprawidłowe pomiary. Typowa wartość kondensatorów obciążających mieści się w zakresie od 5 pF do 30 pF, a typowe wartości pojemności sondy oscyloskopowej mieszczą się zazwyczaj w zakresie od 5 pF do 15 pF. Dodatkowa pojemność sondy jest znacząca w porównaniu z wartościami kondensatora obciążającego i będzie zniekształcać pomiar, prowadząc do błędnych wyników. Sondy oscyloskopowe o najniższej wartości pojemności nadal mają pojemność około 1.5 pF w przypadku sond o bardzo wysokiej precyzji, co nadal mogłoby potencjalnie zniekształcić wyniki pomiarów.
• Poniżej znajduje się sugerowana metoda pomiaru dokładności częstotliwości zegara na płytach MCU. Procedura ta eliminuje potencjalny błąd pomiaru wynikający z obciążenia pojemnościowego dodawanego przez sondę pomiarową.

Zalecana procedura testowa
Mikrokontrolery Renesas RA zawierają co najmniej jeden pin CLKOUT. Aby wyeliminować pojemnościowe obciążenie sondy sygnałami kryształu zegara, mikrokontroler można zaprogramować tak, aby przekazywał sygnał wejściowy kryształu zegara do pinu CLKOUT. Testowana płytka MCU musi zawierać element umożliwiający dostęp do tego styku w celu pomiaru.

Wymagane komponenty

• Jedna lub więcej płytek MCU dla mierzonego urządzenia.
• Narzędzia do programowania i emulacji mierzonego urządzenia.
• Licznik częstotliwości o dokładności co najmniej 6 cyfr, z odpowiednią kalibracją.

Metoda testowa

1. Zaprogramuj MCU tak, aby podłączył wejście kryształu zegara dla obwodu podzegara do styku CLKOUT MCU.
2. Podłącz licznik częstotliwości do styku CLKOUT MCU i odpowiedniego uziemienia. NIE podłączaj licznika częstotliwości bezpośrednio do obwodu kryształu zegara.
3. Skonfiguruj licznik częstotliwości do pomiaru częstotliwości na pinie CLKOUT.
4. Pozwól licznikowi częstotliwości mierzyć częstotliwość przez kilka minut. Zapisz zmierzoną częstotliwość.

Procedurę tę można zastosować zarówno w przypadku oscylatorów kwarcowych zegara podrzędnego, jak i zegara głównego. Aby zobaczyć wpływ wartości kondensatorów obciążających na dokładność kryształu zegara, test można powtórzyć z różnymi wartościami kondensatorów ładujących. Wybierz wartości zapewniające najdokładniejszą częstotliwość zegara dla każdego zegara.
Zaleca się także powtórzenie procedury na wielu płytach tego samego typu, aby poprawić wiarygodność pomiarów.

Obliczenia dokładności częstotliwości
Dokładność częstotliwości można obliczyć za pomocą poniższych wzorów.

• fm = zmierzona częstotliwość
• fs = idealna częstotliwość sygnału
• fe = błąd częstotliwości
• fa = dokładność częstotliwości, zwykle wyrażana w częściach na miliard (ppb)

Błąd częstotliwości można wyrazić jako

Dokładność częstotliwości można wyrazić jako Dokładność częstotliwości można również wyrazić jako odchylenie od czasu rzeczywistego. Odchylenie w sekundach na rok można wyrazić jako

Webstrona i wsparcie
Odwiedź następujące URLaby dowiedzieć się o kluczowych elementach rodziny RA, pobrać komponenty i powiązaną dokumentację oraz uzyskać pomoc.

• Informacje o produkcie RA www.renesas.com/ra
• Forum wsparcia produktu RA www.renesas.com/ra/forum
• Elastyczny pakiet oprogramowania RA www.renesas.com/FSP
• Wsparcie Renasa www.renesas.com/support

Historia rewizji

Obrót silnika.	Data	Opis
		Strona	Streszczenie
1.00	07.22 stycznia XNUMX r.	—	Pierwsze wydanie
2.00	01.23	18	Dodano sekcję 3, Pomiar dokładności kryształu zegara

Ogłoszenie

1. Opisy obwodów, oprogramowania i inne powiązane informacje zawarte w tym dokumencie mają na celu jedynie zilustrowanie działania produktów półprzewodnikowych i zastosowań, np.amples. Ponosisz pełną odpowiedzialność za włączenie lub jakiekolwiek inne wykorzystanie obwodów, oprogramowania i informacji w projekcie swojego produktu lub systemu. Renesas Electronics zrzeka się wszelkiej odpowiedzialności za straty i szkody poniesione przez Ciebie lub osoby trzecie w wyniku wykorzystania tych obwodów, oprogramowania lub informacji.
2. Firma Renesas Electronics niniejszym wyraźnie zrzeka się wszelkich gwarancji i odpowiedzialności za naruszenia lub wszelkie inne roszczenia związane z patentami, prawami autorskimi lub innymi prawami własności intelektualnej osób trzecich, wynikające z korzystania z produktów firmy Renesas Electronics lub informacji technicznych opisanych w niniejszym dokumencie, w tym między innymi danych produktu, rysunków, wykresów, programów, algorytmów i aplikacji.amples.
3. Niniejsza Umowa nie udziela żadnej licencji, wyraźnej, dorozumianej ani innej, na podstawie patentów, praw autorskich lub innych praw własności intelektualnej Renesas Electronics lub innych podmiotów.
4. Użytkownik jest odpowiedzialny za ustalenie, jakie licencje są wymagane od stron trzecich, a także za uzyskanie takich licencji na zgodny z prawem import, eksport, produkcję, sprzedaż, użytkowanie, dystrybucję lub inną formę utylizacji wszelkich produktów zawierających produkty Renesas Electronics, jeżeli jest to wymagane.
5. Nie wolno zmieniać, modyfikować, kopiować ani dokonywać inżynierii wstecznej żadnego produktu Renesas Electronics, w całości lub w części. Renesas Electronics zrzeka się wszelkiej odpowiedzialności za straty lub szkody poniesione przez Ciebie lub osoby trzecie w wyniku takiej zmiany, modyfikacji, kopiowania lub inżynierii wstecznej.
6. Produkty firmy Renesas Electronics są klasyfikowane według następujących dwóch klas jakości: „Standard” i „Wysoka jakość”. Zamierzone zastosowania każdego produktu Renesas Electronics zależą od klasy jakości produktu, jak wskazano poniżej.
   • „Standardowe”: komputery; wyposażenie biura; sprzęt do komunikacji; sprzęt testowy i pomiarowy; sprzęt audiowizualny; dom
     urządzenia elektroniczne; narzędzia maszynowe; osobisty sprzęt elektroniczny; roboty przemysłowe; itp.
   • „Wysoka jakość”: Sprzęt transportowy (samochody, pociągi, statki itp.); kontrola ruchu (światła drogowe); sprzęt komunikacyjny na dużą skalę; kluczowe systemy terminali finansowych; sprzęt do kontroli bezpieczeństwa; itp.
     O ile nie zostało to wyraźnie określone jako produkt o wysokiej niezawodności lub produkt do trudnych warunków w arkuszu danych firmy Renesas Electronics lub innym dokumencie firmy Renesas Electronics, produkty firmy Renesas Electronics nie są przeznaczone ani autoryzowane do użytku w produktach lub systemach, które mogą stanowić bezpośrednie zagrożenie dla życia ludzkiego lub obrażenia ciała (sztuczne urządzenia lub systemy podtrzymywania życia; implanty chirurgiczne itp.) lub mogą spowodować poważne uszkodzenia mienia (system kosmiczny; przekaźniki podwodne; systemy sterowania energią jądrową; systemy sterowania samolotami; kluczowe systemy roślin; sprzęt wojskowy itp.). Renesas Electronics zrzeka się wszelkiej odpowiedzialności za jakiekolwiek szkody lub straty poniesione przez Ciebie lub jakiekolwiek strony trzecie wynikające z użytkowania dowolnego produktu Renesas Electronics, który jest niezgodny z jakimkolwiek arkuszem danych Renesas Electronics, instrukcją obsługi lub innym dokumentem Renesas Electronics.
7. Żaden produkt półprzewodnikowy nie jest całkowicie bezpieczny. Niezależnie od wszelkich środków bezpieczeństwa lub funkcji, które mogą być wdrożone w sprzęcie lub oprogramowaniu firmy Renesas Electronics, firma Renesas Electronics nie ponosi żadnej odpowiedzialności wynikającej z jakiejkolwiek luki w zabezpieczeniach lub naruszenia bezpieczeństwa, w tym między innymi nieautoryzowanego dostępu do produktu Renesas Electronics lub korzystania z niego lub system wykorzystujący produkt Renesas Electronics. RENESAS ELECTRONICS NIE GWARANTUJE ANI NIE GWARANTUJE, ŻE PRODUKTY ELEKTRONICZNE RENESAS LUB JAKIEKOLWIEK SYSTEMY UTWORZONE PRZY UŻYCIU PRODUKTÓW ELEKTRONICZNYCH RENESAS BĘDĄ NIEWAŻNE LUB WOLNE OD KORUPCJI, ATAKÓW, WIRUSÓW, ZAKŁÓCEŃ, Włamań, UTRATY DANYCH LUB NIEBEZPIECZEŃSTWA ). RENESAS ELECTRONICS ZRZEKA SIĘ WSZELKIEJ ODPOWIEDZIALNOŚCI WYNIKAJĄCEJ Z JAKICHKOLWIEK KWESTII LUB ZWIĄZANYCH LUB ZWIĄZANYCH Z NIMI. PONADTO, W ZAKRESIE DOZWOLONYM PRZEZ OBOWIĄZUJĄCE PRAWO, RENESAS ELECTRONICS ZRZEKA SIĘ WSZELKICH GWARANCJI, WYRAŹNYCH LUB DOROZUMIANYCH, W ODNIESIENIU DO NINIEJSZEGO DOKUMENTU ORAZ WSZELKICH POWIĄZANYCH LUB TOWARZYSZĄCYCH OPROGRAMOWANIA LUB SPRZĘTU, W TYM GWARANCJI, ALE NIE SZCZEGÓLNY CEL.
8. Podczas korzystania z produktów firmy Renesas Electronics należy zapoznać się z najnowszymi informacjami o produkcie (karty danych, instrukcje użytkownika, uwagi dotyczące zastosowań, „Ogólne uwagi dotyczące obsługi i użytkowania urządzeń półprzewodnikowych” w podręczniku niezawodności itp.) i upewnić się, że warunki użytkowania mieszczą się w zakresach określonych przez firmę Renesas Electronics w odniesieniu do maksymalnych wartości znamionowych, objętości zasilania roboczegotage, charakterystyki rozpraszania ciepła, instalacja itp. Renesas Electronics nie ponosi żadnej odpowiedzialności za jakiekolwiek awarie, uszkodzenia lub wypadki wynikające z użytkowania produktów Renesas Electronics poza określonymi zakresami.
9. Chociaż Renesas Electronics stara się poprawić jakość i niezawodność produktów Renesas Electronics, produkty półprzewodnikowe mają określone cechy, takie jak występowanie awarii z określoną częstotliwością i nieprawidłowe działanie w określonych warunkach użytkowania. O ile nie zostały określone jako produkt o wysokiej niezawodności lub produkt przeznaczony do trudnych warunków w karcie danych Renesas Electronics lub innym dokumencie Renesas Electronics, produkty Renesas Electronics nie podlegają projektowi odporności na promieniowanie. Jesteś odpowiedzialny za wdrożenie środków bezpieczeństwa w celu ochrony przed możliwością obrażeń ciała, obrażeń lub uszkodzeń spowodowanych przez ogień i/lub niebezpieczeństwa dla społeczeństwa w przypadku awarii lub nieprawidłowego działania produktów Renesas Electronics, takich jak projekt bezpieczeństwa sprzętu i oprogramowania, w tym, ale nie wyłącznie, redundancja, kontrola pożaru i zapobieganie nieprawidłowym działaniom, odpowiednie postępowanie w przypadku degradacji starzeniowej lub wszelkie inne odpowiednie środki. Ponieważ ocena oprogramowania mikrokomputera sama w sobie jest bardzo trudna i niepraktyczna, jesteś odpowiedzialny za ocenę bezpieczeństwa końcowych produktów lub systemów wyprodukowanych przez Ciebie.
10. Skontaktuj się z biurem sprzedaży Renesas Electronics, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat kwestii środowiskowych, takich jak zgodność środowiskowa każdego produktu Renesas Electronics. Jesteś odpowiedzialny za staranne i wystarczające zbadanie obowiązujących przepisów i regulacji regulujących włączanie lub stosowanie substancji kontrolowanych, w tym, bez ograniczeń, dyrektywy UE RoHS, i używanie produktów Renesas Electronics zgodnie ze wszystkimi obowiązującymi przepisami i regulacjami. Renesas Electronics zrzeka się wszelkiej odpowiedzialności za szkody lub straty powstałe w wyniku nieprzestrzegania przez Ciebie obowiązujących przepisów i regulacji.
11. Produkty i technologie Renesas Electronics nie mogą być używane ani włączane do żadnych produktów lub systemów, których produkcja, używanie lub sprzedaż jest zabroniona na mocy obowiązujących krajowych lub zagranicznych przepisów lub regulacji. Musisz przestrzegać obowiązujących przepisów i regulacji dotyczących kontroli eksportu, ogłoszonych i administrowanych przez rządy krajów, które sprawują jurysdykcję nad stronami lub transakcjami.
12. Nabywca lub dystrybutor produktów Renesas Electronics, bądź jakakolwiek inna strona dystrybuująca, zbywająca lub w inny sposób sprzedająca lub przekazująca produkt osobie trzeciej, ma obowiązek powiadomić tę osobę trzecią z wyprzedzeniem o treści i warunkach określonych w niniejszym dokumencie.
13. Zabrania się przedrukowywania, reprodukowania lub powielania niniejszego dokumentu w jakiejkolwiek formie, w całości lub w części, bez uprzedniej pisemnej zgody Renesas Electronics.
14. W przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących informacji zawartych w niniejszym dokumencie lub produktów Renesas Electronics prosimy o kontakt z biurem sprzedaży Renesas Electronics.

• (Uwaga 1) Termin „Renesas Electronics” użyty w tym dokumencie oznacza Renesas Electronics Corporation i obejmuje również jej spółki zależne bezpośrednio lub pośrednio kontrolowane.
• (Uwaga 2) „Produkt(y) Renesas Electronics” oznacza dowolny produkt opracowany lub wyprodukowany przez lub dla Renesas Electronics.

(wersja 5.0 — 1 października 2020 r.)

Siedziba firmy

• TOYOSU FORESIA, 3-2-24 Toyosu,
• Koto-ku, Tokio 135-0061, Japonia
• www.renesas.pl

Znaki towarowe
Renesas i logo Renesas są znakami towarowymi Renesas Electronics Corporation. Wszystkie znaki towarowe i zarejestrowane znaki towarowe są własnością ich właścicieli.

Informacje kontaktowe
Więcej informacji na temat produktu, technologii, najbardziej aktualnej wersji dokumentu lub najbliższego biura sprzedaży można znaleźć pod adresem: www.renesas.pl/kontakt/.

© 2023 Renesas Electronics Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.

Dokumenty / Zasoby

RENESAS RA MCU Seria RA8M1 Mikrokontrolery Arm Cortex-M85 [plik PDF] Instrukcja użytkownika Seria RA MCU Mikrokontrolery RA8M1 Arm Cortex-M85, Seria RA MCU, Mikrokontrolery RA8M1 Arm Cortex-M85, Mikrokontrolery Cortex-M85, Mikrokontrolery

Odniesienia

• Instrukcja obsługi