Il CLOCK

La Frequenza Massima

La frequenza massima di funzionamento dipende dal chip e dalla tensione di alimentazione.  

Con una tensione di funzionamento elevata sarà aumentata anche la corrente disponibile agli oscillatori e sarà possibile un funzionamento del processore alla massima frequenza nominale.
In queste condizioni la potenza assorbibile è elevata.
Per contro, con una tensione bassa, si dovrà abbassare anche la frequenza di funzionamento, ma si otterrà un consumo minore di potenza.

Il costruttore fornisce un grafico di questo genere per visualizzare l' area di operatività garantita:

Questo diagramma rappresenta la gamma della frequenza di lavoro per un PIC della famiglia 18LF4321. 
Si nota bene come la massima frequenza garantita si abbassi sensibilmente con l' abbassarsi della tensione di alimentazione (i modelli LF arrivano ad operare da 5.5 V ad un minimo di soli 2 V): a 2 volt non viene certificata la possibilità di lavorare con clock superiore a 4 MHz.
e solo la soglia di tensione di 4.2 V ripristina la possibilità di arrivare ai 40 MHz.

Questo fatto, poco noto o non tenuto nella dovuta considerazione, può portare il principiante a cercare di far funzionare alla massima frequenza il chip anche con tensioni di alimentazione ridotte. Se, data la tolleranza costruttiva e la conservatività delle specifiche, a volte non ci sono problemi, in altri casi ci si ritrova con difficoltà di funzionamento o comportamenti anomali la cui causa diventa difficile da diagnosticare.
Questo, in particolare, con apparecchi alimentati a batteria o con tensione non stabilizzate o soggette a cali casuali. 

Ne consegue la necessità di verificare che il clock scelto sia adeguato a TUTTE le condizioni di funzionamento, sia per quanto riguarda la temperatura che per la tensione di alimentazione.

Ad esempio, per PIC18F4321, la cui tensione di funzionamento deve essere compresa tra 5.5 e 4.2V, è applicabile tutta la gamma di frequenze di clock, mentre per i PIC18LF4321 la frequenza del clock deve diminuire assieme alla tensione di alimentazione.

Da qui risulta più chiara la differenza tra i chip con F e con LF nella sigla.

In particolare, Microchip consiglia di andare cauti con la commutazione del divisore interno di INTOSC con tensioni inferiori ai 3 volt in quanto, come abbiamo visto, non è detto che la frequenza scelta sia adeguata alla tensione di alimentazione del processore. Se si esce dai limiti indicati nelle tabelle del foglio dati il funzionamento del sistema può essere instabile o problematico.

Prove pratiche hanno permesso di verificare che un PIC18LF2321P a 3.3V di alimentazione e temperatura ambiente attorno ai 20 C funziona regolarmente con un quarzo esterno da 10MHz sia in modalità HS che HSPLL (40MHz), ma, secondo il foglio dati, è una condizione non regolare e quindi non garantita dal costruttore.