mcu内部RC振荡器晶振使用注意事项

前言

写文章之前，先调查一个小问题。如下图 1 为某32位单片机的系统框图，我们可以看到系统时钟可以选择内部RC振荡器或者外部晶振：那么大家写程序时，习惯用外部晶振来为系统分频用还是习惯用内部晶振？

图 1

相信这两种方式都不在少数吧，用内部晶振的工程师估计多数都有成本方面的考虑，毕竟很多产品对成本压的比较厉害。当然高附加值的产品估计不会对一颗晶振计较，为了系统整体性能，会果断选择用外部晶振，突出一个有钱~

问题描述及解决方式

那么使用内部RC振荡器晶振会存在哪些问题呢？

分享之前遇到的一个技术问题，某款单片机有两个晶振，一个晶振作为系统主时钟24MHz主时钟，另一个是RTC32.768kHz低速时钟，低速时钟摘取关键的描述如下：

图 2

总结下上面描述的主要意思有4点：

1、RTC时钟源有两个，一个可以来自外部，另一个可以来自系统内部RC振荡器；

2、RTC时钟主要用于唤醒电路、下电实时时钟操作、低速低功耗系统、看门狗计数器输入；

3、内部RC振荡器的精度在50%，其启动要比外部32.768kHz晶振快；

4、当系统检测不到外部32.768kHz晶振时，会自动切换到内部RC振荡器，且不需要软件配置；

项目首次做样机时，两个晶振都放上了，后来翻看技术手册发现了这颗晶振可以去掉，用内部RC替代，心想既然厂家做了这样一个内部晶振供使用，那么其性能也是可以的，并且也去掉后在实验室常温下跑了下全业务运行，没有出现异常。因此，在原理图评审时跟同事决定将此晶振去掉来降低一部分成本，毕竟剩下来的是几十万的纯利润。就这样，下一批样机到了，产品做回归测试，常温下测试没问题，但是在高低温实验箱跑到60多度环境温度就出线重启，查了好久，实验过程中将各个电源用示波器检测起来，样机出线故障时，电源并无异常，蒙圈了，这个问题有点上头。

核对与上版原理图的差异，只有晶振这块去掉了，难道是这的问题，查看芯片手册，看到了上图 2 的描述，立即换下一台样机做测试，故障没有复现，又准备了3台样机去做测试，故障没有复现，基本确定是晶振导致的本次问题。高温测试时内置RC振荡器时钟波动范围太大，导致喂狗时间错误，然后重启复位了，因此最终还是决定要接外置的32.768kHz晶振。

经验总结

1、单片机内部RC振荡器可靠性一般，产品可靠性要求高的应用不建议使用；

2、如果要使用内部振荡器作为时钟，外部晶振空置不接，一般可以考虑将晶振输入引脚接地、输出引脚悬空处理，具体芯片可以参照数据手册推荐的方式处理；

3、修改对温度影响敏感的电路，需要做相应的温度测试；

编辑：黄飞