一切动作的先决条件——电路时钟非常重要

2万 · 2024-11-27 10:24

本帖最后由王栋春于 2024-11-27 10:44 编辑

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大家在看军事题材老电影时，往往会看到这么一幕：当总攻时间确定后，各级指挥员便会伸出手腕露出手表，然后根据最高指挥员的手表时间进行校时。其目的就是为了确保行动的统一性，避免因各路行动人员的时间差造成不必要的失误。

其实在一些需要同步或者协同动作的电子线路上，时钟的作用和上面的情节如出一辙，没有一个统一和精准的时钟电路，动作的可靠性和连贯性根本无从谈起。在早前的模拟电路中，时钟电路多为LC振荡电路形式，其振荡频率和稳定性那是相当可怜，至于误差更是很大，并且也极易受外界因素影响。到了数字电路时代时，时钟电路的稳定性和频率有了极大的发展，记得上学的时候多采用CD4069反相器数字电路做时钟振荡电路，当然这一电路中最为经典的时钟电路那绝对当属NE555时钟电路莫属，虽然这款IC有着“万能集成电路”的称号，不过其专业名字是时基电路，其当初的应用场景由此可见。当然这个时代受电子元器件的性能和制作工艺所限，要想实现时钟电路的精准和高频率还是有极大难度的，记得当时的晶振很多还是陶瓷形式的（例如常用在CRT彩电遥控器的455陶瓷晶振），其稳定性远远没有现在的晶振好。

不过随着以51系列单片机和DS系列时钟专用IC的出现，高精度的时钟电路是得到了质的提升，这不仅得益于相关硬件系统的完善，更是得益于软件程序的加持，在分频和定时取值等时钟要求上，通过单片机程序进行操作完成已经是手到擒来，根本不需要借助复杂的硬件电路。例如在变频器和伺服控制器的电路中，要想确保逆变单元的触发频率和相位时差，早前采用单纯的硬件电路根本不可能完成，不过现在一片STM系列MCU配合其外围晶振振荡电路借助内部的软件程序成了非常简单的事情。