如何區(qū)分晶振頻率和時(shí)鐘頻率

作者： 揚(yáng)興晶振 日期：2022-01-06 瀏覽量：

  作為數(shù)字電路中的重要元器件—晶振，它是一種控制頻率元件，在電路模塊中提供頻率脈沖信號源，給電路提供一定頻率的穩(wěn)定的震蕩(脈沖)信號，比如石英鐘，就是通過對脈沖記數(shù)來走時(shí)的。而時(shí)鐘頻率就像發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以一定頻率在轉(zhuǎn)，頻率越高，對信號質(zhì)量要求越高，能耗越大。

  我們都都知道CPU的運(yùn)行頻率，單位為Mhz，數(shù)字愈大代表CPU執(zhí)行指令的速度愈快，1978年問市的IBM PC采用5MHz的intel 8086CPU，1998年intel 發(fā)表了400MHz的Pentium II-400 CPU。

  因此，一個(gè)時(shí)鐘周期等于兩個(gè)振蕩周期，所以晶振頻率等于2倍時(shí)鐘頻率。

  一、晶振頻率和時(shí)鐘頻率本質(zhì)上有何區(qū)別呢?

  1、信號源不同：

  晶振振蕩頻率來自晶體振蕩器的固有頻率(由晶片的尺寸和形狀決定)，而時(shí)鐘頻率則來自振蕩電路集成到“頻率合成器(Frequency Synthesizer)”，在芯片中，它對晶體振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行分割(或倍頻)，為不同工作速度的芯片(或器件)提供所需的時(shí)鐘頻率。

  2、用途不同：

  晶振振蕩頻率被認(rèn)為是晶體振蕩器的一個(gè)恒定參考頻率源(石英晶體用于石英表和電子表中的計(jì)時(shí))。自PC誕生以來，一個(gè)14.318MHz的石英晶體振蕩器一直被用作主板上的參考頻率源。

  如CPU、AGP插槽、PCI插槽、硬盤接口、USB端口和PS/ 2端口在通信速度上有很大的差異，因此需要提供不同的時(shí)鐘頻率,時(shí)鐘頻率服務(wù)于不同的電路。

  二、時(shí)鐘頻率有什么作用?

  1、許多的半導(dǎo)體芯片，每個(gè)芯片都是在特定的時(shí)鐘頻率下進(jìn)行工作的。時(shí)鐘發(fā)生器提供給芯片的時(shí)鐘信號是一個(gè)連續(xù)的脈沖信號，而脈沖就相當(dāng)于芯片的脈搏，每一次脈沖到來，芯片內(nèi)的晶體管就改變一次狀態(tài)，讓整個(gè)芯片完成一定任務(wù)。

  2、數(shù)字芯片中眾多的晶體管全都工作在開關(guān)狀態(tài)，它們的導(dǎo)通和關(guān)斷動(dòng)作無不是按照時(shí)鐘信號的節(jié)奏進(jìn)行的。如果時(shí)鐘頻率過高，就可能出現(xiàn)晶體管的狀態(tài)來不及變化的情況，產(chǎn)生死鎖或隨機(jī)性誤操作。所以，每一款芯片都有自己的頻率極限。

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