Para marcar el ritmo de ejecución de las instrucciones en el
microcontrolador, el ritmo de la lectura y escritura de los datos en su(s)
memoria(s), el ritmo de adquisición de datos en los pines de entrada, el ritmo
de envío de datos hacia los pines de salidas y en general, para controlar la
frecuencia de trabajo del microcontrolador, la placa Arduino posee un pequeño
"metrónomo” o reloj, el cual funciona a una frecuencia de 16 millones de
hercios (16MHz). Esto quiere decir que
(aproximadamente y simplificando mucho) el microprocesador
es capaz de realizar 16 millones de instrucciones en cada segundo.
Electrónicamente hablando, existen varios tipos de
"relojes”. Entre ellos, están los osciladores de cristal y los resonadores
cerámicos. Los primeros son circuitos que utilizan un material piezoeléctrico
(normalmente cristal de cuarzo, de ahí su nombre) para generar una onda
vibratoria de alta frecuencia muy precisa. Los segundos consisten en un
material cerámico piezoeléctrico que genera la señal oscilatoria de la
frecuencia deseada cuando se le aplica un determinado voltaje.
El reloj que lleva la placa Arduino es un resonador
cerámico. Este tipo de relojes son ligeramente menos precisos que los
osciladores de cristal, pero son más baratos. En concreto la precisión en la
frecuencia aportada por un cristal de cuarzo con compensación de temperatura
(los llamados TCXO) es del 0,001% (es decir, que un valor nominal de 16 MHz
tendríamos valores como mucho de 16 KHz por arriba o por abajo de este), pero
la precisión aportada por un resonador cerámico típico fabricado con PZT
(zirconato titanato de plomo) es del 0,5%.
Por otro lado, no está de más comentar que el
microcontrolador ATmega328P en realidad incluye un reloj interno propio (de
tipo RC) dentro de su encapsulado, por lo que en teoría no sería necesario
utilizar ningún reloj adicional en la placa Arduino. No obstante, ese reloj
interno solo es capaz de marcar un "ritmo” de 8 MHz y además, tiene una
precisión muy pobre (un 10%) por lo que casi nunca se utiliza.
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