PIC18 : Configurations d`oscillateur

Lycée Grandmont
STS Systèmes Electroniques
Fiche PIC18
PIC18 : Configurations d'oscillateur
Pour les PIC18Fxx2 et/ou PIC18Fxx20
Les PIC 18Fxx2 proposent 8 modes « oscillateur » différents. Les PIC18Fxx20 en proposent 2 de plus, soit
10. Les 8 modes du 18Fxx2 sont communs aux deux familles.
Les différents modes
Mode
Commentaires
LP
Oscillateur basé sur un « Low Power Crystal »
XT
Quartz ou Résonateur céramique
HS
Quartz ou Résonateur céramique « Hi speed »
HS PLL
Quartz ou Résonateur céramique « High speed », avec activation de la PLL interne
RC
Circuit RC externe. Un signal de fréquence Fosc/4 est disponible sur RA6
RCIO
Circuit RC externe. La ligne RA6 est une ligne E/S classique
EC
Horloge externe. Un signal de fréquence Fosc/4 est disponible sur RA6
ECIO
Horloge externe. La ligne RA6 est une ligne E/S classique
INTIO1(1)
Oscillateur interne. Un signal de fréquence Fosc/4 est disponible sur RA6. RA7 est une ligne
E/S standard.
Oscillateur interne. RA6 et RA7 sont des ligne E/S standard.
INTIO2(1)
(1)
: Modes disponibles sur les PIC18Fxx20 uniquement
Modes XT, LP, HS et HS PLL
Dans ces modes, un quartz ou un résonateur céramique est connecté aux broches OSC1 et OSC2 du PIC.
Remarque :
L'oscillateur nécessite l'utilisation d'un quartz à résonance parallèle.
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Fiche PIC18
Valeurs des condensateurs à associer au quartz / résonateur
Résonateur céramique
Quartz
Modes RC et RCIO
Pour des applications sans contraintes temporelles sensibles (vitesse, précision...), l'utilisation d'un de ces
modes permet de gagner un peu sur le plan économique.
Dans ce cas, la fréquence de l'oscillateur dépend de plusieurs facteurs :
✗
La tension d'alimentation
✗
Les valeurs des composants externes : Rext et Cext
✗
La température de fonctionnement
Plus, encore, avec la même référence de µC, mêmes tensions d'alimentation et valeurs de Rext/Cext, à
températures de fonctionnement identiques, on remarque des différences sur la fréquence obtenue. Ceci est
du à :
✗
Des différences sur les valeurs de Rext et Cext (Tolérances, variations dans le temps...)
✗
Des différences liées à la production des microcontrôleurs.
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La différence entre les modes RC et RCIO est minime. Si c'est le mode RC qui est mis en oeuvre, un signal
de fréquence Fosc/4 est disponible sur la ligne OSC2/CLKO. Ce signal est intéressant par exemple pour
synchroniser des périphériques externes, ou simplement pour effectuer des tests.
Dans le mode RCIO, cette ligne est utilisable comme E/S classique.
Mode RC
Mode RCIO
Modes EC et ECIO
Les modes EC et ECIO nécessitent la mise en oeuvre d'une horloge externe connectée à la ligne OSC1.
Tout comme dans les modes RC et RCIO, la différence tient dans l'utilisation de la ligne OSC2 (RA6) :
✗
Mode EC
: Un signal de fréquence Fosc/4 est disponible sur OSC2.
✗
Mode ECIO
: La ligne OSC2/RA6 est utilisable comme ligne E/S.
Mode HS PLL
Pour les utilisations le nécessitant ou les utilisateurs le désirant, les PIC18Fxx2 et 18Fxx20 intègrent une PLL
permettant de multiplier la fréquence du quartz.
Ceci peut être intéressant par exemple :
✗
Lorsqu'il est nécessaire de baisser la fréquence du quartz (pour des raisons de CEM...)
✗
Lorsque l'on veut faire fonctionner le µC au maximum de ses possibilités
✗
...
Pour utiliser cette PLL, il faut utiliser le mode HS PLL. La fréquence du quartz (limitée à 10Mhz) sera dans ce
cas multipliée par 4 en interne. L'horloge interne peut ainsi aller jusqu'à 40 Mhz.
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Modes INTIO1 et INTIO2 (18Fxx20 uniquement)
Cette famille de µC est équipée d'un « bloc » oscillateur interne. Celui-ci délivre deux signaux d'horloge,
chacun peut être utilisé pour devenir l'horloge du microcontrôleur. Ceci permet de se passer de composants
pour réaliser l'oscillateur.
Le premier signal fourni par cet oscillateur est INTOSC. C'est une horloge cadencée à 8 Mhz. Cette horloge
peut être utilisée directement comme horloge système ou être mise en oeuvre à travers un postdiviseur. Ce
dernier cas permet d'obtenir des fréquences allant de 31 kHz à 4 Mhz.
La sortie INTOSC est automatiquement utilisée lorsque le choix se porte sur une fréquence de
fonctionnement comprise entre 125 kHz et 8 Mhz.
La seconde source interne est délivrée par un oscillateur RC interne : INTRC. Celui-ci fournit une
fréquence de valeur nominale 31 kHz.
Le signal INTRC est utilisé par le « Power Up Timer », le « Fail Safe Monitor », le « WatchDog Timer »... Il
est automatiquement activé lorsque l'un de ces composants est utilisé.
On retrouve deux modes de fonctionnement : INTIO1 et INTIO2. Dans le premier de ces modes, la ligne
OSC2/RA6 fournit un signal de fréquence Fosc/4. La ligne RA7 est utilisable comme ligne E/S standard quel
que soit le mode. RA6 est utilisable comme E/S dans le mode INTIO2.
Remarque :
La PLL est utilisable dans les modes INTIO. Dans ce cas, le µC pourra être cadencé jusqu'à 32 Mhz.
Schéma du bloc oscillateur du PIC18Fxx20
Ce schéma est identique à celui du PIC18Fxx2, si ce n'est pour la partie oscillateur interne.
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