Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik atmega328pb - Maximum Frequency vs. VCC


von Clockmaster (Gast)


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Moin,
ich habe lagernd Quarze verfügbar die laut max Frequ. vs VCC Chart nicht 
mehr zulässig sind:
Mindestspannung für 14,7456Mhz Quarz:
Lineare Interpolation zwischen 2,7 & 4,5V:
((4,5V - 2,7V)/10Mhz x 4,7456Mhz) + 2,7V = 3,55V

Ist diese Begrenzung bereits für den Oszillator + Prescaler gültig, d.h. 
kann ich die umgehen indem ich den Takt durch 2 teile?
Das DB macht keine Unterscheidung aber ggf. gibt es ja Doku dazu die ich 
nicht finde.

von M. K. (sylaina)


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Clockmaster schrieb:
> Ist diese Begrenzung bereits für den Oszillator + Prescaler gültig, d.h.
> kann ich die umgehen indem ich den Takt durch 2 teile?

Ja, kannst du. Wichtig für diesen Kurvenverlauf ist also nicht der Wert, 
der auf dem Oszilator steht sondern, wie ja auch der Name der Kurve 
vermuten lässt, die Frequenz mit der die CPU läuft. Gleiches gilt auch 
für z.B. die Stromaufnahme ;)

von Michael G. (saveline)


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War schon mal Thema mit unterschiedlichen Meinungen:
Beitrag "AVR mit zu wenig Spannung betreiben"

von Jochen (Gast)


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Außerdem sind die Datenblattangaben sehr vorsichtig. Für private 
Basteleien kann man ausprobieren was noch klappt, z.B. gehen 20Mhz bei 
3,3V bei vielen Megaxx8.
Wenn man das allerdings verkaufen will, sollte man sich ans Datenblatt 
halten.

Beitrag #7344797 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Forist (Gast)


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PepeDerSchweizer schrieb im Beitrag #7344797:
> Der läuft 3.3V 32mhz.

Jooh, mit der Frequenz bekommst du nicht einmal eine Uhr zum Laufen ;-)

https://de.wikipedia.org/wiki/Internationales_Einheitensystem
https://de.wikipedia.org/wiki/Vors%C3%A4tze_f%C3%BCr_Ma%C3%9Feinheiten

von NXP (Gast)


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Forist schrieb:
> Jooh, mit der Frequenz bekommst du nicht einmal eine Uhr zum Laufen ;-)

https://de.elv.com/frequenzvervielfacher-1-10-1-100-202621

von Clockmaster (Gast)


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M. K. schrieb:
> Ja, kannst du.
Gehts noch genauer ;-)

Beitrag "AVR mit zu wenig Spannung betreiben"
Jörg W. schrieb:
> Oszillator und Prescaler sind da nicht das Problem.  Die Limitierung
> entsteht (in erster Linie) durch den Flash.

>> ...eindeutiges Diagramm der zulässigen Frequenz...
> Das bezieht sich auf den effektiven Takt.  Andernfalls dürftest du
> das Teil niemals unterhalb 2,5 V aus dem internen 8-MHz-Oszillator
> betreiben, auch nicht mit dem 1:8-Prescaler, mit dem er ausgeliefert
> wird.

Klingt einleuchtend und stimmt hoffnungsvoll.
Danke für den Link.

PepeDerSchweizer schrieb im Beitrag #7344797:
> LGT8F328P
Keine Chance.
Es gibt ja sogar den passenden Quarz im richtigen FP bei diversen 
Distris lagernd, aber es ist eben nicht der Haus und Hof Lieferant.
Der Kunde hat sehr spezielle Anforderungen die sich aus seinem Markt 
ergeben. Daher überhaupt die Frage.

Wenn noch jemand ein offizielles Statement von Atmel bzw. MC findet, 
dann immer her damit.
Soweit erstmal danke an alle.

von Stefan F. (Gast)


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Ich habe über längere Zeit einen ATmega328P-PU an 3,3 Volt mit 16 Mhz 
Quarz geteilt durch 2 betrieben. Hat problemlos geklappt. Aber eine 
offizielle Angabe dazu konnte ich auch nicht finden.

von Frank K. (fchk)


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PepeDerSchweizer schrieb im Beitrag #7344797:
> Anstatt 328p kann man den LGT8F328P verwenden.
> Der läuft 3.3V 32mhz.

Auch Microchip hat z.B. mit den AVR128 moderede Teile im Angebot. Dafür 
muss man nicht nac Fernost gehen.

fchk

Beitrag #7344974 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Max M. (Gast)


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Moin,
da alles ruhig und friedlich im Thread geblieben ist, nun unter meinem 
MC.net account...

Ich habe den MC Support gefragt:
[Frage]
"...can we use a 16Mhz crystal with clock prescaler (/2) at 2,7V VCC?
Asked differently:
Is the crystal oscillator and clock prescaler input affected from max 
frequency vs VCC limitation? (atMega328pb datasheet: 33.4 Speed Grades)"

[Antwort MC]
"Thanks for reaching out to Microchip Technical support.
As you can infer from the graph in section 33.4 Speed grades, the 
Maximum Frequency vs. VCC curve is linear between 1.8V < VCC < 2.7V and 
between 2.7V < VCC < 4.5V.
i.e., when Vcc=2.7V , the maximum frequency with which the device could 
be operated at a particular voltage range can be predicted from the 
graph(i.e., around 10MHz). Therefore you can use 16Mhz with clock 
prescaler of 2 at 2.7V Vcc."

Damit ist die Frage nun auch offiziell geklärt.
Aus der Antwort entnehme ich weiterhin das Oszillator und Prescaler bis 
runter zu 1,8V bei 20Mhz voll funktionsfähig sind und der Graph sich 
einzig auf den Sysclk bezieht.

von Monk (roehrmond)


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Ich habe eher den Eindruck, dass sie den Kern deiner Frage nicht 
verstanden haben. Die Antwort wiederholt, was im Datenblatt steht. Und 
sie ist an diesem Punkt genau so uneindeutig.

von Max M. (Gast)


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Steve van de Grens schrieb:
> Ich habe eher den Eindruck, dass sie den Kern deiner Frage nicht
> verstanden haben. Die Antwort wiederholt, was im Datenblatt steht. Und
> sie ist an diesem Punkt genau so uneindeutig.

Die Frage verstanden haben die nicht, das stimmt.
Weil sie nicht verstehen das der Graph sich nicht eindeutig auf den 
Sysclock bezieht und der Hardwerker sich dadurch die Frage stellt ob 
Oszillator und Prescaler, die noch davor kommen, davon ebenfalls 
betroffen sind.

Aber MC bezieht sich zweifelsfrei auf meine Frage ob ein 16Mhz Quarz bei 
2,7V einsetzbar ist, was er ohne Prescaler laut DB nicht wäre.
Damit wird eindeutig gesagt worauf sich der Graph bezieht und worauf 
nicht.

von M. K. (sylaina)


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Max M. schrieb:
> Weil sie nicht verstehen das der Graph sich nicht eindeutig auf den
> Sysclock bezieht und der Hardwerker sich dadurch die Frage stellt ob
> Oszillator und Prescaler, die noch davor kommen, davon ebenfalls
> betroffen sind.

Man kann/muss aber auch sagen: Wenn sonst im Datenblatt mit Frequenz was 
anderes als der Sysclock gemeint ist, dann wird auch stets angegeben, 
welcher Clock nun genau gemeint ist. Es wird ja auch noch an anderen 
Stellen nicht explizit gesagt, dass der Sysclock gemeint ist, was aber 
aus dem Kontex hervor geht, dass nur der Sysclock gemeint sein kann.

von Max M. (Gast)


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M. K. schrieb:
> was aber
> aus dem Kontex hervor geht, dass nur der Sysclock gemeint sein kann.

Und genau das sehe ich anders.
Es wird m.E. recht eindeutig mit dem Text 'Maximum Frequency vs. VCC' 
eine generelle Ansage getroffen, die ohne Einschränkungen für den ganzen 
Chip inklusive Oszillator und Prescaler gilt.
Denn das mit minimum VCC und Maximum Quarz der Oszillator noch schwingt 
und der keine Takte verschluckt, ist alles andere als klar und 
offensichtlich.

Es ist gefährlich Datenblätter frei zu interpretieren wenn zwei 
Interpretationen möglich sind.
Für Hobby ist das okay.
Wenn die Kundeninstallation bei -5°C oder +60°C ausfällt weil es eben 
doch anders gemeint war, ist das ein fettes Problem.

von M. K. (sylaina)


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Max M. schrieb:
> Und genau das sehe ich anders.

Naja, wenn im Satz vorher noch explizit von der Sysclock Frequency 
gesprochen wurden und anschließend nur noch Frequency geschrieben wird 
sehe ich nicht, warum plötzlich die Oscilator-Frequency gemeint sein 
sollte. ;)

von Max M. (Gast)


Angehängte Dateien:

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M. K. schrieb:
> wenn im Satz vorher noch explizit von der Sysclock Frequency
> gesprochen wurden und anschließend nur noch Frequency

Auf welche Info beziehst Du Dich da?
Ich beziehe mich auf das aktuelle atmega328pb Datasheet und da ist 
vorher kein Wort von Sysclock frequency zu lesen.

von M. K. (sylaina)


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Und in welchem Universum genau, würde da jetzt (und im Kapitel zuvor, 
33.3) die Oszilatorfrequenz Sinn machen? Genau, in keinem.

von Max M. (Gast)


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Du sagst also im Bereich 'Electrical Characteristics' in dem es im 
Eigenschaften und Grenzwerte jeder nur möglichen Hardware geht, macht es 
keinen Sinn ein Sterbenswort darücer zu verlieren in welchen Bereichen 
der Oszillator bis zum prescaler funktioniert?
Und weil es in einem ANDEREN KAPITEL das DAVOR abgeschlossen wurde um 
Power Consumption ging und in dem davor um Pegel, kann in diesem ja nur 
der heruntergeteilte sysclock gemeint sein wenn man von Frequenz 
spricht.

Okay, wir leben in unterschiedlichen Welten.

von M. K. (sylaina)


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Max M. schrieb:
> macht es
> keinen Sinn ein Sterbenswort darücer zu verlieren in welchen Bereichen
> der Oszillator bis zum prescaler funktioniert?

Nunja, das steht ja schonmal im Datenblatt drin in Kapitel 11. Da steht 
nämlich in Kapitel 11.10, dass der Prescaler auf alle Taktquellen 
angewandt werden kann.
Unter 33.5.2 wird dann beschrieben, welche Eigenschaften der 
angeschlossene Oszillator für verschiedene Frequenzen und verschiedene 
Betriebsspannungen aufweisen muss. Hier macht übrigens, je nach 
Parameter, auch nur ein Min- bzw. Max-Wert sind weshalb auch da "Lücken" 
zu finden sind.

Max M. schrieb:
> Okay, wir leben in unterschiedlichen Welten.

Ganz offensichtlich. Um dich zu verwirren: Beispiel Power Consumption. 
Hach, da steht gar nicht dabei, aus welchem Oszillator die Frequenz 
gewonnen wird. Gilt das jetzt für alle Oszillatoren oder vielleicht nur 
für den Internen? Ist damit überhaupt die Systemclock gemeint oder die 
Oszillatorfrequenz? ;)

EDIT:

Übrigens: Das Kapitel (33.4) heißt "Speed Grades" und nicht "Oszillator 
Grades". Bei welcher CPU meint man, wenn man von Speed redet, die 
Frequenz des Oszillators und nicht den Systemtakt?

: Bearbeitet durch User
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