三种调整单片机时钟精度的解决方案
浅议降低51单片机定时器定时误差的几种方法
浅议降低51单片机定时器定时误差的几种方法作者：冯伟来源：《价值工程》2013年第17期摘要： 51单片机在当前控制检测系统中的应用越来越多，对其定时的精确要求也越来越高。
虽然51单片机自带的16位定时/计数器较为精确，但是在实际应用过程中难免存在误差，而且这个误差不可避免，所以降低51单片机定时器误差就显得尤为重要。
关键词：单片机；定时误差中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）17-0051-020 引言51单片机的定时/计数器在基本的单片机系统中都会用到，而且对其定时精确度的要求越来越高。
一般我们在单片机系统设计中，定时方式通常有以下三种：软件定时，硬件定时和可编程控制器定时。
软件定时是通过程序的指令控制实现定时方法，这种定时方式虽然调整方便，但是误差较大，而且CPU的利用率很低；硬件定时是利用专用的定时集成电路设计实现的定时方法，硬件定时的时间较为精确，但是不易调整定时时间；可编程控制器定时是利用程序控制的方法控制硬件的定时时间，这种定时方式能够得到比较精确的定时时间，且调整定时时间也比较方便，51单片机的定时/计数器就属于可编程控制器定时。
虽然51单片机定时/计数器定时方便，但是在系统应用过程中还存在一定的误差，这个误差主要是由于系统中断响应所引起的。
基本的51单片机中有5个中断源，其中两个16位的定时/计数器中断，中断系统采用两个优先级控制。
51单片机中断响应过程如图1所示。
这是一个多级中断响应的流程图，在定时中断响应过程中，CPU一般通过查看定时/计数器的中断请求标志位TF0和TF1来确定是否有中断请求。
但是在执行定时中断的过程中，CPU必须执行完当前执行的指令或者高优先级的中断程序之后才能进入定时中断，这个过程至少需3个机器周期才能实现，这时定时器中的加1计数器还在计数，这样在进入定时中断重新给加1计数器赋值时就会出现加1计数器重新计数的过程，这就是定时器误差的来源。
基于单片机的精确时钟方案论证及选择
基于单片机的精确时钟方案论证及选择在现代电子技术中，时钟系统是各类电子产品和工程项目中必不可少的组成部分。
单片机作为时钟系统的核心元件，其精确度和稳定性直接影响着时钟系统的整体性能。
本文将介绍基于单片机的精确时钟方案的论证及选择，以期为相关领域的工程师和爱好者提供参考。
下面是本店铺为大家精心编写的4篇《基于单片机的精确时钟方案论证及选择》，供大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
《基于单片机的精确时钟方案论证及选择》篇1一、精确时钟方案的论证1. 时钟系统原理时钟系统通常由时钟源、时钟驱动器、时钟分频器、时钟控制器等组成。
时钟源产生标准时钟信号，时钟驱动器将时钟信号驱动到时钟分频器，时钟分频器将高频率的时钟信号分频为较低频率的时钟信号，时钟控制器控制时钟信号的输出和时钟系统的运行。
2. 单片机时钟系统的特点单片机时钟系统具有以下特点：(1) 单片机时钟系统内部集成度高，功耗低，可靠性好。
(2) 单片机时钟系统可编程性强，可以根据需要灵活配置时钟参数。
(3) 单片机时钟系统具有较高的精确度和稳定性。
3. 精确时钟方案的选择(1) 选择高精度的时钟源：为了保证时钟系统的精确度，需要选择高精度的时钟源，例如晶体振荡器、GPS 信号等。
(2) 选择合适的时钟分频器：时钟分频器的选择应根据实际需要，既要满足系统时钟频率的要求，又要保证时钟系统的稳定性和精确度。
(3) 选择可靠的时钟控制器：时钟控制器的选择应根据时钟系统的实际需求，选择具有可靠稳定性、强抗干扰能力的时钟控制器。
二、精确时钟方案的实现1. 时钟系统的硬件设计时钟系统的硬件设计应根据时钟系统的实际需求进行，主要包括时钟源、时钟驱动器、时钟分频器、时钟控制器等元件的选择和设计。
2. 时钟系统的软件设计时钟系统的软件设计应根据时钟系统的实际需求进行，主要包括时钟系统的时钟频率设置、时钟信号的输出和控制等。
3. 时钟系统的调试和测试时钟系统的调试和测试应根据时钟系统的实际需求进行，主要包括时钟系统的时钟频率测试、时钟信号的输出测试、时钟系统的稳定性测试等。
关于51单片机电子时钟精度的问题
关于51单片机电子时钟精度的问题前几天用STC89C52 单片机制作了一个电子时钟，经过一段时间的实验，发现时间精度存在误差，一分钟慢4 秒左右。
这可了不得，十分钟就要慢40秒，一天下来不得慢半96 分钟！！！这个单片机晶振频率为11.0592mhz，和大部分时钟的晶振频率相同，应该没有问题。
后天考虑到源代码：在定时器中断函数里：void t0(void) interrupt 1 using 0 {tcount++;if(tcount==4000){tcount=0;second++;if(second==60){second=0;minute+ +;if(minute==60){minute=0;hour++;if(hour==24){hour=0;}}}P1=~P1;}}interrupt后面的数字简单的说就是中断服务函数的代号0 代表外中断01 代表定时计数器0 中断2 代表外中断13 代表定时计数器1 中断4 代表串行口中断所以interrupt 1 代表定时计数器产生中断后就转到这个函数里面执行。
代码其实还挺简单，每中断4000 下将产生1 秒。
等等...每4000 下的中断为1 秒，那么原因很有可能在这里。
试着将tcount==3600，和秒表对比发现竟然每一分钟快了1 秒左右。
bingo！问题的确出在tcount 的取值上面，将tcount 的数值改为3700，和秒表对比发现，秒数没有误差，有误差的应该就是毫秒级吧。
void t0(void) interrupt 1 using 0 {tcount++;if(tcount==3700){tcount=0;second++;if(second==60){second=0;minute+ +;if(minute==60){minute=0;hour++;if(hour==24){hour=0;}}}P1=~P1;}}这样就解。
时钟和定时芯片降低抖动提高精度
时钟和定时芯片降低抖动提高精度时钟和定时芯片降低抖动提高精度时钟和定时芯片是现代电子产品中不可或缺的组成部分。
它们在各种应用中都具有重要的作用，如通信设备、计算机、汽车电子以及工业自动化等领域。
然而，由于各种因素的干扰，时钟和定时芯片在实际应用中可能会出现抖动问题，从而降低了精度。
本文将讨论抖动的原因以及如何通过各种方法来降低抖动，以提高时钟和定时芯片的精度。
一、抖动的原因抖动是指时钟或定时芯片在其理想频率周围产生的随机时间偏差。
其主要原因包括以下几个方面：1. 外部干扰：时钟和定时芯片可能会受到来自电源波动、信号干扰、温度变化等外部因素的干扰，从而导致抖动。
2. 设计缺陷：在时钟和定时芯片的设计中，可能存在电路设计不合理、布局问题或者材料质量等方面的缺陷，这些都可能对抖动产生影响。
3. 阻尼问题：时钟和定时芯片内部的振荡器可能存在阻尼不足的问题，从而导致抖动的产生。
4. 时钟信号传输问题：当时钟信号被传输到其他电路或系统时，可能会受到传输线路质量、噪声等因素的影响，从而引起抖动。
二、降低抖动的方法为了提高时钟和定时芯片的精度，需要采取相应的措施来降低抖动。
以下是几种常见的方法：1. 选择合适的振荡器：振荡器是时钟和定时芯片的关键组件，选择合适的振荡器对降低抖动至关重要。
一般而言，TCXO（温度补偿型晶体振荡器）和OCXO（精确温度补偿型晶体振荡器）具有较高的精度和稳定性，可用于要求较高精度的领域。
2. 优化电路设计：在时钟和定时芯片的设计过程中，需要注意电路的布局、功耗管理以及环境干扰等因素，优化电路设计可以有效减少抖动问题的发生。
3. 降低干扰影响：通过合理的防护措施，例如添加滤波电容、隔离干扰源等，可以有效降低外部干扰对时钟和定时芯片的抖动影响。
4. 传输线路优化：对于需要传输时钟信号的场景，应注意优化传输线路的设计，减少噪声干扰和信号失真，从而避免抖动问题的产生。
5. 使用校准技术：校准技术可以通过对时钟和定时芯片的输出进行实时校准，从而提高其精度和稳定性。
高精度实时时钟完全解决方案
SD2400系列内置的一次性工业级电池或充电电池可保证在外部掉电情况下时钟使用寿命为5～8年时间；内部具备电源切换电路，当芯片检测到主电源VDD掉到电池电压以下,芯片会自动转为由备电电池供电。
芯片管脚抗静电(ESD)>4KV。
芯片在兴威帆的评估板上可通过4KV的群脉冲(EFT)干扰。
封装形式:SD2400/2401/2404-24脚的DIP封装, SD2402/2405/2406-16脚窄形DIP封装,SD2403-8脚的DIP封装;有工业级型号，其尾缀加“I”以示区分，如“SD2400API”为SD2400AP的工业级，“P”标志为直插封装形式。
周期性频率中断输出:从32768Hz～1/16Hz……1秒共十五种方波脉冲.
自动重置的8位倒计时定时器,可选的4种时钟源（4096HZ、64HZ、1HZ、1/60HZ）。
内置晶振，出厂前已对时钟进行校准，时钟精度为±5ppm(在25℃±1℃下)，即年误差小于2.5 分钟。
内置时钟精度数字调整功能，可通过程序来调整走时的快慢。用户采用外置或内置的温度传感器，设定适应温度变化的调整值，可实现在宽温范围内高精度的计时功能(在-10℃～50℃小于5ppm,在-40℃～85℃小于10ppm)。
闰年自动调整功能(从2000年～2099年)。
可选择12/24小时制式.
内置年、月、日、星期、时、分、秒共7字节的报警数据寄存器及1字节的报警允许寄存器。
提高计算机时钟精确度的几种解决方案
提高计算机时钟精确度的几种解决方案在现代社会中，计算机时钟精确度的问题已经成为一个重要的话题。
准确的计算机时钟对于各种应用场景都至关重要，例如金融交易、通信网络同步等。
然而，由于硬件和软件方面的限制，计算机时钟的精确度往往无法达到理想水平。
本文将介绍一些提高计算机时钟精确度的解决方案。
1. 使用更精准的时钟源计算机的时钟源通常是一个石英晶体振荡器，它的精确度受到多种因素的影响，如温度、电压等。
为了提高时钟精确度，可以使用更高质量的晶体振荡器，或者采用更稳定的时钟源，如原子钟。
这样可以减小时钟的漂移和抖动，提高时钟的精确度。
2. 使用硬件时钟校正技术硬件时钟校正技术可以通过对时钟信号进行补偿和校正，来提高时钟的精确度。
常见的硬件时钟校正技术包括时钟相位锁定环（PLL）和温度补偿技术。
时钟相位锁定环可以通过调整时钟频率和相位来校正时钟信号，从而提高时钟的稳定性和精确度。
温度补偿技术可以根据晶体振荡器的温度特性，对时钟信号进行补偿，以减小温度对时钟精确度的影响。
3. 使用软件时钟校正算法除了硬件时钟校正技术，软件时钟校正算法也可以提高时钟的精确度。
软件时钟校正算法可以通过对时钟信号进行延迟补偿和频率校正，来减小时钟的漂移和抖动。
常见的软件时钟校正算法包括时间戳校正算法和时钟同步算法。
时间戳校正算法可以通过对数据包的时间戳进行校正，来减小时钟的漂移误差。
时钟同步算法可以通过与网络中其他计算机的时钟进行同步，来提高时钟的精确度。
4. 提高时钟同步精度时钟同步是保证计算机时钟精确度的关键。
常见的时钟同步协议包括网络时间协议（NTP）和精确时间协议（PTP）。
NTP是一种分层的时钟同步协议，它通过与网络中的参考时钟同步，来提高计算机时钟的精确度。
PTP是一种硬件时钟同步协议，它可以通过对时钟信号进行精确的同步，来实现纳秒级的时钟同步精度。
5. 优化操作系统时钟管理操作系统的时钟管理对于计算机时钟精确度也起着重要的作用。
消除时钟误差(Jitter)的几大方法
当今消除时钟误差（Jitter)的几大方法如何使时钟的频率稳定是值得认真对待的。
请注意，时钟不稳的直接表象是声音发毛、干涩反之则润泽幼细。
事实上，一些厂家在制作CD机时，常采用晶振时钟倍频方式，即将2.4M倍频到16M。
这也是伺服电路和解码电路常用的一种工作模式，其负面效应是极易造成失真。
比如说从8M到16M等于放大了一倍，此刻抖动系数亦相应增加放大，由此直接影响到解码芯片内部也相应不稳。
解码芯片需要的是一个稳定的时钟频率，通常其内部时钟频率是固定的，由于它不能确保外部时钟与内部时序电路始终之吻合，故极易造成时间的延迟，其声音输出失真度会有增无减。
这种现象十分类似卡拉OK混响器，将延时混响时间调的越长，演唱者的原声就越被失真地夸大。
为了消除CD或DAC的这种失真，有几种方法：（1）时钟分频技术具体来说（16.9344Mhz为例）就是将33M时钟频率除以2得到16Mhz的频率，由于是分频没有放大故抖动值很小，信噪比和稳定度得以提高。
其次由于分频技术而使得内部的工作状态十分稳定，不会引起干扰和串扰，因为时钟电路是一个很娇气的电路，它很容易受到外界的影响。
应用机型之一：Counterpoint Da11.5转盘。
（2）时钟锁定技术在前几年看到的香港杂志上不时有些广告在吹的DPA就是采用了这个技术的，美名为“双相位锁定环路”不过是采我们常见的74HC4046锁相环电路组成的,其工作原理是和负反馈放大器是一样的。
PLL和NFB相比较它们的对应项是：相位比较器（HC4046）=差动放大器；VCO=积分器；环路滤波器=相位补偿器。
其详细的原理将在日后介绍。
应用机型之一：Stax DAC-Talent-BD（3）时钟同步锁定转盘部分的时基信号与解码部分的时基信号来自独立的两个电路，这时就会产生相对的时基误差。
尽管这种误差量很小，均处于标准允许的范围之内；但只要不是同一个时基电路产生的信号，就会有相对误差。
而只要有相对误差，就会使重播音质产生劣化。
单片机开发中常见的错误与解决方案
单片机开发中常见的错误与解决方案在单片机开发过程中，由于各种原因可能发生各种错误和问题。
本文将介绍一些常见的错误，并提供相应的解决方案，以帮助开发者顺利进行单片机开发。
一、编译错误与解决方案编译错误是在编写代码时常遇到的问题。
它们通常指出了源代码中的错误，可以通过观察和排查代码来解决。
（1）语法错误：语法错误是最常见的编译错误之一。
常见的语法错误包括括号不匹配、忘记分号等。
解决方案是仔细检查代码，确保语法正确。
（2）类型错误：类型错误指的是变量或函数的类型不匹配。
例如，将一个整数赋给一个字符型变量。
解决方案是检查代码中的类型定义，并确保变量和函数的类型匹配。
（3）链接错误：链接错误是指在最终生成可执行文件时出现的问题。
常见的链接错误包括找不到库文件、重复定义等。
解决方案是检查库文件路径是否正确，并确保函数和变量只被定义一次。
二、硬件问题与解决方案单片机开发中，硬件问题是不可避免的。
当出现硬件问题时，开发者需要仔细检查电路连接、电源供应等方面，以解决问题。
（1）电路连接错误：电路连接错误通常是由于接线错误或电路板设计问题引起的。
开发者应该仔细检查电路连接，确保连接正确并无短路或断路现象。
（2）电源问题：电源问题可能导致单片机不能正常工作或产生不稳定的现象。
开发者应该检查电源供应是否稳定，并合理设计供电电路。
（3）时钟设置错误：单片机的时钟设置影响其运行速度和精度。
开发者应该仔细设置单片机的时钟参数，并确保其与外部时钟源一致。
三、软件问题与解决方案在单片机开发中，软件问题是常见的。
这些问题可能涉及底层驱动程序、中断处理、算法等方面。
（1）驱动程序错误：驱动程序错误可能导致外设无法正常工作或产生异常数据。
开发者应该仔细编写和调试驱动程序，并确保其与硬件相匹配。
（2）中断处理错误：中断是单片机常用的一种机制，但不正确的中断处理可能导致系统崩溃或响应不及时。
开发者应该仔细设计和调试中断服务程序，并确保处理逻辑正确。
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三种调整单片机时钟精度的解决方案
单片机应用中，常常会遇到这种情况，在用单片机制作电子钟或要求根据时钟启控的控制系统时，会突然发现当初校准了的电子时钟的时间竟然变快或是变慢了。
于是，尝试用各种方法来调整它的走时精度，但是最终的效果还是不尽人意，只好每过一段时间手动调整一次。
那么，是否可使时钟走时更精确些呢?现探
讨如下：
一、误差原因分析
1.单片机电子时钟的计时脉冲基准，是由外部晶振的频率经过12分频后提供的，采用内部的定时，计数器来实现计时功能。
所以，外接晶振频率的精确度直接影响电子钟计时的准确性。
2.单片机电子时钟利用内部定时，计数器溢出产生中断(12MHz晶振一般为50ms)再乘以相应的倍率，来实现秒、分、时的转换。
大家都知道，从定时，
计数器产生中断请求到响应中断，需要3_8个机器周期。
定时中断子程序中的数据人栈和重装定时，计数器的初值还需要占用数个机器周期。
此外。
从中断人口转到中断子程序也要占用一定的机器周期。
例如：
从上述程序可以看出，从中断人口到定时/计数器初值的低8位装入需要占用2+2+2=6个机器周期。
所以，在编程时一般会把这6个机器周期加入定时/计数器的初值中。
但是，从定时，计数器溢出中断请求到执行中断需要几个机器周期(3~8个机器周期)。
就很难确定准确值，正是这一原因导致了电子时钟计时
的不准。
二、解决方法
1、采用高精度晶振方案。