ARM軟件訪問硬件的核心理論到底是什么？時鐘信號的詳細資料說明

　　驅(qū)動數(shù)字電路運轉(zhuǎn)是的時鐘信號，時序電路都需要一個外部時鐘信號來驅(qū)動，完成計時，同步，計數(shù)，時序控制等各種功能。象CPU也是用時序信號驅(qū)動來完成各種運算的，而且象ARM帶的模塊絕大部分與時序都有關(guān)，因此理解時鐘信號對于底層編程非常重要。

　　一。時鐘信號的源頭---------晶振

　　數(shù)字電路的時鐘信號的來源是哪里呢？主流的設(shè)計方案是使用晶振這種外部器件來產(chǎn)生穩(wěn)定的電流波形。這是性效比最高一個方案，晶振是一塊水晶加一些電路的小器材，但是它只需要輸入很小的電流就是持續(xù)穩(wěn)定出時鐘波形。

　　這是因為水晶有一個奇特的特性，如果給他通電，他就會產(chǎn)生機械振蕩，反之，如果給他機械力，他又會產(chǎn)生電，這種特性叫機電效，。這稱為壓電效應。

　　更奇妙的是如在極板間所加的是交變電壓，就會產(chǎn)生機械變形振動，同時機械變形振動又會產(chǎn)生交變電場。一般來說，這種機械振動的振幅是比較小的，其振動頻率則是很穩(wěn)定的。但當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（決定于晶片的尺寸）相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。 其特點是頻率穩(wěn)定度很高。石英表就是使用這個原理制而成。

　　晶片會產(chǎn)一個穩(wěn)定的波形，只要持續(xù)的供電，這種電能-》機械能-》電能轉(zhuǎn)換會讓波形不斷生成。 在要求得到高穩(wěn)定頻率的電路中，必須使用石英晶體振蕩電路。石英晶體具有高品質(zhì)因數(shù)，振蕩電路采用了恒溫、 穩(wěn)壓等方式以后，振蕩頻率穩(wěn)定度可以達到 10^（-9）至 10^（-11）。廣泛應用在通訊、時鐘、手表、計算機……需要高穩(wěn)定信號的場合 。

　　數(shù)字電路中重要器件晶振就是使用這一原理制作而成。 晶振是石英晶體諧振器和石英體時鐘振蕩器的統(tǒng)稱。不過由于在消費類電子產(chǎn)品中，諧振器用的更多，所以一般的概念把晶振就等同于諧振器理解了。后者就是通常所指鐘振。在電路圖通常用如下圖標表示

　　它是一種機電器件，是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。晶振在數(shù)字電路的作用就是供一個基準時間。數(shù)字電路都是按時序的進行工作的， 在某個時刻專門完成特定的任務，因此幾乎每個電路都有會接收外部時鐘信號的管腳。如果這個時鐘信號發(fā)生混亂。整個電路就工作不正常了。 在一個整體設(shè)備里，如開發(fā)板，或 PC 主板。所有電路通常共享一個晶振。 便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。