ほとんどの回路で32.768 kHzの水晶を使用するのはなぜですか？

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RTC回路など、ほとんどの回路で32.768 kHzの水晶を使用するのはなぜですか？35または25 kHzクリスタルを使用するとどうなりますか？

ICの内部Xin、Xoutピン回路はCMOS / TTL / NMOSテクノロジーである必要があると思います。それは本当ですか？

oscillator crystal

— ramesh6663
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そして、周波数を15倍にするとどうなりますか？

— イグナシオバスケス-エイブラムス

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@ FEB1115：彼は（想定して）、2を15倍すると何が得られるのでしょうか？

— -WedaPashi

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@ FEB1115 Ignacio Vazquez-Abramsは、

2^{15} = 32768

$2^{15}=32768$

— K. Rmth

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ビットOT ...水晶のもう1つの一般的な周波数は4.43MHz（またはその程度）です。初期の家庭用マイクロコンピューターはこれをよく使用していました。これは、この周波数のクリスタルがCRTカラーTVのカラー信号の検出に使用されたため、大量に生産されたため（すべてのカラーTVに1つ必要）、そのため非常に安価でした（初期の家庭用コンピューターの懸念）。（アメリカとヨーロッパでは色に2つの異なる周波数を使用した可能性がありますが、両方とも4〜5MHzの範囲にあります。）

— Baard Kopperud

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@BaardKopperud NTSC（以前は北米と日本および他のいくつかの国で使用されていました）は3.579545 MHzのカラーバーストクリスタル周波数を使用していました。そのため、その周波数のクリスタルを使用するNS 1ppsチップを含む多くのチップがありました。

— スペロペファニー

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リアルタイムクロックの周波数は、アプリケーションによって異なります。周波数32768 Hz（32.768 KHz）は、2のべき乗（2 ¹⁵）値であるため、一般的に使用されます。また、15ステージのバイナリカウンターを使用して、正確な1秒周期（1 Hzの周波数）を取得できます。

実際には、ほとんどのアプリケーション、特にデジタルでは、バッテリ寿命を維持するために消費電流をできるだけ低くする必要があります。したがって、この周波数は、基板を設計する際の物理的寸法の観点から、市場で入手可能な低周波数と便利な製造との間の最良の妥協として選択されます。

— ウェダパシ
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プロセッサの一部が27Mhzをほとんど使用している場合、PLL入力周波数が他のすべての周波数を生成するために27mhzを必要とすることを意味します。

— ramesh6663

@ FEB1115：あなたの質問をきちんと理解しているかどうか疑問ですが、私が理解できることから、多くのプロセッサは内部発振器を持ち、安定したら、外部地殻発振器は必要な乗算器の構成で使用されます/または除数を使用して、典型的な望ましい周波数を取得します。この乗数および/または除数の値は、PLLによって使用され、目的の周波数を生成します。

— -WedaPashi

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プロセッサが「奇数」周波数を使用する理由を知りたい場合は、その周波数の倍数で信号を処理する必要があるかどうかを確認してください。27Mhzは、PALおよびNTSCアナログビデオの実行に役立ちます。

— joeforker

代わりに、ヘルツではなく$ 32.768 $キロヘルツを意味しますか？（多くのSE読者は、カンマが小数点区切り記号である国に住んでいます。）

— ルスラン

@Ruslan：ええ、有効なポイント。2の15乗= 32,768 Hzまたは32.768 KHzを意味しました。

— -WedaPashi

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数値32768は2の累乗、つまり2 ^ 15です。32.768kHzのクロック周波数を使用している場合、バイナリ周波数分周器（別名バイナリカウンター、つまりフリップフロップのチェーン）を使用して1Hz周波数に簡単に分割できます。

1Hzの周波数を持っているということは、1秒の時間分解能を提供するクロック信号があることを意味します。カウンターで秒を数え、計算を行い、リアルタイムクロック（RTC）を持っています。

— ロレンツォ・ドナティがモニカをサポート
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迅速な回答ありがとうございます。16ビットカウンターが必要ですか？私が理解するために自分自身を学ぶためにあらゆる使用の完全なリンクを与えるのを手伝ってください、またはここでそれを説明してください。

— ramesh6663

16ビットカウンターを使用し、最上位の桁出力をクロック信号出力として使用できると思います

— -tangrs

または、32768を2 ^ 15で除算することができます。これは、15の2除算回路を直列に配置することで実行できます。この記事の2分周の例については、electronics-tutorials.ws / counter / count_1.htmlをご覧ください。

— ビンペルレキエ

1/100秒の読み取り値を持つデバイスでさえ、一般に32,768Hzの水晶を使用し、32,000Hzの水晶を使用して64、5、および5 10回。

— -supercat

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@supercat：5または10（または20）のような2のべき乗ではない数値で除算するには、除算回路（またはALUまたはCPU）が必要です。厳密に2の累乗で除算するために必要なのは、Dフリップフロップ（または直列にカスケード接続された複数の回路：カウンターとしてよりよく知られている回路）

— -slebetman

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これは主にコストによるものです。これらの特定の結晶は、時計業界のために安価です。この答えはより詳細を提供します、ここに抜粋があります：

毎年12億個の時計が販売されています。それらの大部分は安価なデジタル時計で、小さな32kHzの水晶が必要です。...

その結果、これらの水晶は非常に安価です... [その他の水晶]は、これらの安価な時計用水晶の10〜100倍の量がかかります。

さらに、これらの水晶は低電力向けに特に最適化されています。リアルタイムクロックは、CR2032型セルでこのような発振器を10年間実行することが期待されています。他の周波数で低周波数、低電力、小さな水晶を得るには、コストの大幅な増加を見ています。

少量の場合、これらの水晶は25kHzまたは56kHzの通常または高出力の水晶よりも安価ですが、大量生産に入るまでその差は大きくありません。

必要なものを選択しますが、大量生産を行い、32kHzクリスタルで動作するようにデザインを調整できる場合、それを行うための実質的な経済的インセンティブがあります。

— アダム・デイビス
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MIDIの31.25 kHzレート（一般的な1 MHzクロックの分周に基づく）は間違いだと思いますか？MIDIは32.768に移行する必要がありますか？

— カズ

@KazほとんどのMIDIマシンは、とにかく速いクロックが必要です。1MHzおよびその倍数は安価で入手が容易です。MIDIで32.768kHzのタイムベースを使用する理由はないと思います-ボリュームが小さい場合でも、大幅なコスト削減はありません。

— アダムデイビス

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@Kaz：一部のUART設計では、ボーレートクロックがメインCPUコックおよび望ましいボーレートの16倍の倍数に同期している必要があります。MIDIが導入されたとき、コンピュータは1.0Mhzの倍数または3.579545Mhzのいずれかから派生したクロックを使用するのが一般的でした。前者を2、次に16で除算すると、31250が正確に得られます。後者を7で除算してから16で除算して31960Hzを取得します。これは約2.2％高速です。MIDIレートを31605Hz +/- 1.2％のように指定して、MIDIデバイスがいずれのレートでも入力を受け入れるようにすることを明確にした方が良いかもしれません。

— supercat

@Kaz：UARTが16xクロックを必要とする場合、カラーバーストクリスタルから得られる次の高速速度は37287Hzになり、4.0Mhzタイムベースからの次の高速速度は35714および41667Hzになります。。システムが1.0Mhzまたは3.579545Mhzの倍数から導出できるようにする必要がある場合、31250Hzレートはおそらく最良のレートです（BTW、PALは4.433619MHzを使用し、9と16で割ると30789になり、約1.5になります）％遅い;たぶん31250がPALとNTSCの間の妥協案として選ばれましたか？

— supercat

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回路がそのために設計されている場合は、任意の周波数を使用できます。

CMOSチップでは、周波数は消費電力に関連しています。したがって、25KHzクロックの消費電力は32.768 KHzクロックよりも少なくなります。35 KHzのクロッキングは、わずかに多くの電力を消費します。選択した実際のチップに合わせて、計算を行って適切な最小/最大クロッキングを決定する必要があります。

クロック速度、消費電力、およびクロックサイクルごとに実行できる作業量の間にはトレードオフがあります。これは回線ごとに異なります。

クラスとしてのRTCは、主電源がオフのときの電力消費に最も関心があります-バックアップコイン型電池で実行していますが、やはり月に数秒以内にかなり正確な時計も必要です通常。

— Lブリエルマイヤー
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