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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik kann man einen mikrocontroller übertakten?


Autor: raoul (Gast)
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hallo,

hat jemand von euch schonmal einen mikrocontroller übertaktet? wenn ja
funktionierte er dann noch?
was habt ihr für erfahrungen gesammelt?

mfg

Autor: Schoaschi (Gast)
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Ich habe meinen µC mal, rein aus unwissenheit, übertaktet(48MHz anstatt
40MHz). und der haut noch immer hin. aber der controller ist
unverwüstlich :D. wies bei den AVRs aussieht, weis ich nicht. ich
schätze mal du benutzt einen AVR oder?

Autor: Schoaschi (Gast)
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bzw. welchen benutzt du und wie schnell soll er denn sein?

Autor: raoul (Gast)
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die frage war nur mal so interessehalber. wird der µC dann heiß? man
könnte ihn ja dann wie eine cpu eines pc's kühlen?!

ps: ja AVR

mfg

Autor: andi (Gast)
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also ich betreibe einen µC mit 17,7Mhz statt den maximalen 16Mhz! Hatte
bisher auch keine Probleme damit - aber Finger weg vom EEPROM dann!
Viel mehr übertakten würde ich dir nicht empfehlen - da kanns dann
schon zu fehlern kommen! kann aber auch gutgehn....

mfg andi

Autor: Schoaschi (Gast)
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warm ist er bei mir nicht geworden, aber ich glaube, wenn man einen µC
anfangen muss zu kühlen, weil er so heiss wird, hat es eh keinen sinn.
aber wenn dir die AVRs zu langsam sind, dann steig doch auf
DSP-Controller um ;-). die sollten doch für denn anfang reichen, denn
immerhin, was ich so gelesen habe, sind die schneller als so mancher
Pentium 1 ;-)

mfg schoasch

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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also mein Mega16 wird bei 16MHz leicht warm (so dass man es schon spüren
kann) Ich glaube hier irgendwo gelesen zu haben, dass jemand (aus
versehen) nen mega 8 mit 20MHz laufen hatte. Ist natürlich nie sicher,
ob das funzt, du kannst ja auch nicht jede CPU gleich hoch übertakten.

Autor: Quark (Gast)
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ape hat mit 18,432MHz,
Benedikt mit 24Mhz, bei einem 16MHZ AVR übertaktet, siehe:
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-10-13973...
einfach mal nach "MHz" auf der Seite suchen.
Viel Spaß beim kühlen, vlt. mal ein AVR mit Wasserkühlung, wäre doch
cool?
Grüße
Quark

Autor: Thorsten (Gast)
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Ich lies versehentlich mal einen AT90S1200 statt auf erlaubten 4MHz auf
10MHz laufen und das über mehrere Wochen. Gab keine Probleme und ich
konnte auch keine besondere Überhitzung feststellen. Allerdings mußte
der Controller auch nur ein paar Pins setzen bzw. einlesen, inwieweit
sich die Übertaktung auf Timer etc. negativ auswirkte, kann ich nicht
sagen.

Gruß
Thorsten

Autor: MISZOU (Gast)
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Hi

Mein AT90S8515 (STK mitgabe), musste aus Quarzmangel auch mit 10MHz
laufen anstatt mit den "erlaubten" 8. ISP, Portausgabe und SPI von
eine Atmega128 auf den8515 hat noch einwanfrei funktioniert.
Wärmeentwicklung konnte ich nach 2 Tagen Dauerbetrieb keine
feststellen.
Wenn er zu warm wird wird er halt in die Wasserkühlung intergriert ;-)

Gruß MISZOU

Autor: Benedikt (Gast)
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Der AVR Kern läuft vermutlich auch mit >30MHz noch problemlos.
Die meisten auf 16MHz spezifizierten uC laufen auch mit 24MHz,
allerding sollte man dann auf solche Sachen wie EEPROM verzichten.
Die Geschwindigkeitsgrenze ist nur der Flash Speicher:
Ich habe ein einfaches Testprogramm das nur aus 3 Zeilen besteht
verwendet:
main: lpm r0, Z+
out portd, r0
rjmp main

Im Flash befand sich eine Sägezahnkurve, die ich über einen DAC an
PortD auf dem Oszi angeschaut habe.

Dann die Frequenz langsam hochgedreht. Bei einem 90S2313 ging es bis
etwa 18MHz problemlos. Darüber hinaus traten dann Fehler in der Kurve
auf, und wenig später hängte sich der uC auf, da er auch einen falschen
Befehl gelesen hatte und daher irgendwas anderes ausgeführt hat.
Der tiny2313 läuft mit >25MHz, darüber benötigt man allerdings einen
externen Takt, da der Quarz dann nicht mehr richtig schwingt, da man
über 24MHz nur Oberwellenquarze bekommt.

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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24MHz mit nem tiny2313? cool ich hab hier noch welche rumliegen muss ma
ausprobiern

Autor: ape (Gast)
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Ich hab hier auch nen mega128L (also nur bis 8MHz spezifiziert) mit
18,432MHz bei 3,3V laufen und das Programm nutzt so ziemlich alles an
Hardware was er hat, nur nicht das EEPROM, aber das werd ich auch mal
ausprobieren.
Wie Benedikt sagte würde die Logik dieser Chips wahrscheinlich auch
noch wesentlich höhere Taktraten verkraften. Engpass sind halt Flash
und EEPROM. Ich find die Geschwindigkeit des AVR Flashs sowieso schon
recht beeindruckend. Immerhin muss er pro Takt 2 Byte Befehlscode lesen
können, das macht bei 16MHz schon 32MB/s.

Autor: Markus (Gast)
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Die L-Varianten sind bei den ATMegas identisch mit den normalen
Versionen, sie werden nur unterschiedlich getestet. Deswegen ist es
recht wahrscheinlich, daß eine L-Version auch mit 16MHz läuft.

In den Datenblättern sind oft die Verbrauchswerte für Frequenzen über
dem nominellen Takt angegeben (beim Mega8 z.B. bis 20MHz). Die liefen
also auch schon bei Atmel im Labor mit höherem Takt.

Die neuen AVRs (z.B Tiny2313 und Mega88) waren am Anfang mit 24MHz
angegeben, aber bevor sie erhältlich waren hat Atmel den Wert auf 20MHz
korrigiert. Für mich sieht das so aus, daß sie die 24MHz nicht mit
genügend Ausbeute oder nicht stabil genug hinbekommen haben. Damit
gibts aber eine gute Chance, daß die trotzdem so schnell laufen.

Das Flash ist vermutlich 16bittig, d.h. die 32MB/s werden durch 16
Millioen Lesezugriffe/s realisiert.

Markus

Autor: Malte (Gast)
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Ich hab mal kurz einen AT90S4433 (spezifiziert für 8MHZ) kurz mit 18MHZ
betrieben. Zumindest das einfache Testprogramm machte keine Probleme.
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_%FCbertakten
und bezüglich x86 übertakten:
http://totl.net/Eunuch/index.html

Autor: Sebastian Heyn (Gast)
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Hallo ich habe einen Mega128 bei 17.7 MHZ am laufen, werde heute mal 18,
20 und 32 mhz probieren. Ich denke das der speicher dann sicher zu
langsam wird für 32 mhz aber einen versuch ist es wert.

Autor: Peter Dannegger (Gast)
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Man sieht förmlich die stolzgeschwellte Brust all derer, die hier ihre
Übertaktung berichten.

Bloß ist das keine Aussage für die Serienproduktion und hat somit nicht
den allergeringsten praktischen Nutzwert.

Wozu also das ganze Brimborium ?


Wenn ich nun sehe, daß viel Sachen bei mir mit 1MHz arbeiten oder die
CPU bei 8MHz nur 90% Däumchen dreht, dann ist mir erst recht der Sinn
solcher "Erfolgsberichte" völlig unklar.


Es ist mir allerdings klar, daß eine schlechte Programmplanung selbst
einen 100MHz AVR zur lahmen Schnecke machen kann.


Peter

Autor: MSE (Gast)
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Um Peters Beitrag noch zu ergänzen:

Der Hersteller macht einen Stempel 8MHz drauf. Was heißt das?
Das heißt, dass der Hersteller dafür garantiert, dass das Bauteil im
spezifizierten Temperaturbereich bei der angegebenen Takfrequenz
korrekt läuft.

Du läßt das Bauteil nun einfach bei einer höheren Frequenz laufen und
stellst fest, dass es offenbar geht. Was heißt das?

- Das heißt: Es geht zumindest bei Deiner Zimmertemperatur und für die
Zeit, in der Du es beobachtest. Du weißt nicht, was passieren wird,
wenn es etwas wärmer (oder auch kälter) wird und Du weißt nicht, wie
lange es geht (ob das Bauteil irgendwann einfach kaputt wegen
Überlastung geht).
- Du weißt nicht, ob irgendwelche Teilschaltungen des Bauteils nicht
mehr vollständig korrekt laufen (das kannst Du so genau gar nicht
testen, da hat der Hersteller schon viel Aufwand damit).

Was ihr im Hobbybereich mit Einzelstücken (ich würde hier nur
gesockelte ICs empfehlen :D ) treibt, ist eine Sache. Versucht sowas
nie zu verkaufen!

Gruß, Michael

Autor: Thorsten (Gast)
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> Wozu also das ganze Brimborium ?

Fun! Warum übertakten viele ihre Athlons und Pentiums? Aus Fun um dann
stolz in Übertakterforen zu berichten, daß sie ihre Athlons 30%
übertakten und wegen der Hitze ne Flüssigkeitskühlung in ihrem Rechner
haben. Nach 3 Monaten dann aber sind die Gesichter groß, wenn der der
Proz den Hitzetod gestorben ist. Naja aber trotzdem schon spannend, was
alles rauszuholen ist.

Autor: MSE (Gast)
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@Thorsten:

Ok! Fun als Argument lass ich gelten. :)

Ist zwar nicht mein Geschmack, aber darüber kann man ja bekanntlich
nicht streiten. (Jedem das seine!)

Gruß, Michael

Autor: Benedikt (Gast)
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> Wozu also das ganze Brimborium ?

Ganz einfach:
Wenn ein AVR mit 16MHz zu langsam ist, man aber sich gerne einen CPLD
oder einen anderen CPU sparen will, weil der AVR einfach billiger ist.

An den früheren Spezifikationen für den Tiny2313 sieht man, dass Atmel
anscheinend diesen problemlos mit 24MHz am laufen hatte, dann aber
vermutlich doch der eine oder andere irgendwelche Probleme hatte ->
Vermutlich laufen nahezu 100% der Tiny2313 mit 24MHz problemlos, nur
die paar wenigen müssen eben auch berücksichtigt werden.

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

das mit dem PC-Prozessor übertackten hab ich auch mal gemacht: Intel
Celeron 300A@450MHz. Der damals preisgümstigste Prozessor lief
plötzlich mit 450MHz und damit bei exakt gleichen Takt wie das Pentium2
Topmodell für den vielfachen Preis. Und dank internem Cache rechnet das
Teile auch noch schneller als der P2. Hach, das waren noch Zeiten....
;-)

BTW:
Der Prozessor tut immer noch seinen Dienst.

Matthias

Autor: ape (Gast)
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> Bloß ist das keine Aussage für die Serienproduktion und hat somit
> nicht den allergeringsten praktischen Nutzwert.

Das man sowas in keinem Serienprodukt machen kann, sollte jedem klar
sein, für den Hobbyisten sieht das ganze meiner Meinung nach aber schon
ganz anders aus.

Und um ein paar MP3 Files von einer FAT formatierten SD Karte zu holen
und an einen MP3 Decoder weiterzuleiten brauch man auch noch keine
20MHz.
Wenn dann aber nebenher noch das vom Decoder erzeugte Audio-Signal
gesampelt wird, um anschließend eine FFT rüberlaufezulassen, und das
Ergebnis als witziges kleines Balkendiagramm auf einem bunten Display
angezeigt wird, nützt mir auch der beste Programmablauf nichts, da sind
einfach ein paar mehr MHz notwendig. (Wow, coole Satzkonstruktion :)

Autor: MSE (Gast)
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ist schon klar, dass es Unterschiede zwischen Hobby- und
Berufselektronik gibt. Trotzdem würde ich (je nach Anwendung) auch dem
Hobbytechniker zur Vorsicht raten. Wenn Eure Schaltung Euren Labortisch
nicht verlässt und eine Vorratskiste mit neuen ICs daneben steht, ist es
unkritisch.

Sollte man die Schaltung jedoch verschenken, an einem schlecht
zugänglichen Ort betreiben oder aus irgendwelchen anderen Gründen eine
hohe Zuverlässigkeit benötigen, dann lieber an die Herstellerdaten
halten.

Gruß, Michael

Autor: Benedikt (Gast)
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Wenn ich einen zuverlässigen uC brauche, dann steht der AVR bei mir
ziemlich weit hinten auf der Liste...

Dass ein uC durch Übertakten kaputt geht halte ich aber für ziemlich
unwarscheinlich.

Autor: MSE (Gast)
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Das sind alles schwammige Aussagen:

- Über mangelnde Zuverlässigkeit bei AVRs kann ich mich bisher nicht
beklagen. (Welche schlechten Erfahrungen hast Du oder was hast Du
gehört?)

- Es ist nicht nur eine Frage, ob sie kaputt gehen, es ist auch die
Frage, ob sie korrekt funktionieren. Und dass diese korrekte Funktion
bei irgend einer Taktfrequenz mal aufhört, ist klar, darüber brauchen
wir nicht zu streiten. Ob der uC dabei auch kaputt geht, mag eine
andere Frage sein. Ich sage er kann, denn er nimmt unweigerlich mehr
Strom auf, wenn er höher getaktet wird. Evtl. wird das mal zuviel...

Gruß, Michael

(Genug für heute zu diesem Thema  :)  )

Autor: Benedikt (Gast)
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AVRs sind empfindlich gegenüber Spikes o.ä.
Der Quarz schwingt nicht stabil, wenn das CKOPT Bit nicht gesetzt ist,
wenn z.B. ein CCFL Inverter in der Nähe liegt.

Die Warscheinlichkeit, dass sich ein ATmega8515 aufhängt wenn ich
meinen Lötkolben ausschalte, ist um ein vielfaches höher, als dass sich
z.B. ein AT89C51 aufhängt (in der selben Schaltung, der 8515 ist ja
(außer dem Reset Pin) Pin kompatibel zum 8051.

Autor: Olaf (Gast)
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Spike anfällig? Ja, wenn man die externe reset beschaltung vergißt. Die
internen pullups reichen bei den meisten AVRs nicht aus. Ein 4k7 half
bei meinen schaltungen und seit dem ist (bei mir) das spike problem
nich wieder aufgetreten.

Nun ja ich persönlich nehme von diesen 'unsicheren' techniken des
übertakten eher abstand. Gut optimierter assembler code ist (meist) die
antwort auf zeitkritische programm abschnitte.
Dies gilt im allgemeinen für alle CPUs.

Olaf

Autor: Sebastian Heyn (Gast)
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Hallo,

also MEGA128 läuft bei 20Mhz.

Man kann auch übertakten wenn man zum beispiel ein signal verfolgen
will, welches "zu schnell ist" weil zwischen den flanken berechnungen
bzw vergleiche gemacht werden sollen...

Autor: MSE (Gast)
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AVR-Empfindlichkeit  @Benedikt, @Olaf:

Meine AVRs laufen immer mit einem externen 10kOhm Widerstand an Reset.
Ich habe noch keine AVR-Abstürze erlebt, auch nicht im EMV-Labor.

Gruß, Michael

Autor: MSE (Gast)
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Zusatz (Mist, dass man hier seine Posts nicht editieren kann!!!) :

Ich bin aber (bezügl. AVRs und deren Empfindlichkeit) für jeden Hinweis
dankbar!

Gruß, Michael

Autor: Snubnose (Gast)
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Hat jemand mal ein Testprogramm geschrieben dass überprüft ob Timer und
so bei einem übertaktetem µC richtig laufen ?
Wie weit gehen denn die µC im Normalfall ? sind 32 MHz noch drinnen
(ohne Flash) ?  oder gar noch mehr ? Oder muss mann die CPU langsam
starten (wenn er den Programmcode aus dem Flash holt) und danach den
Speed hochdrehen ?

Autor: Malte __ (malte) Benutzerseite
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@Snubnose:
Zumindest bei den AVRs wird das Programm immer aus dem Flash
ausgeführt, die Frage ohne Flash stellt sich hier also nicht.
Interessanterweise besitzt aber der ATTINY26 eine PLL Schaltung, die es
wohl erlaubt Timer1 mit 64MHZ zu betreiben.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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"Oder muss mann die CPU langsam starten (wenn er
 den Programmcode aus dem Flash holt) (...)?"

Das tut die CPU aber immer, nämlich solange ein Programm läuft ...

Bei Prozessoren mit embedded Flash (fast alle AVRs) ist die
Zugriffsgeschwindigkeit des Flash die limitierende Größe. Philips'
LPC21xx-Reihe bietet daher programmierbare Waitstates für Zugriffe
auf's Flash; sonst wären die 60 MHz Taktfrequenz nicht hinzubekommen.
Allerdings kann ein ARM auch Code aus dem RAM ausführen, was ein AVR
per se nicht unterstützt (mit Ausnahme der USB-AVR-Modelle, die gar
kein Flash-ROM haben).

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