單片機(jī)晶振電路原理_單片機(jī)晶振基礎(chǔ)知識(shí)專題

作者： 揚(yáng)興科技 日期：2021-09-24 瀏覽量：

  晶振是單片機(jī)正常工作很重要的一個(gè)元器件，很多人對(duì)單片機(jī)晶振的作用不了解，或者遇到了單片機(jī)晶振不起振了不知道怎么辦?那么，歡迎來到揚(yáng)興科技單片機(jī)晶振專題，讓您了解單片機(jī)晶振，希望能解決您的疑惑。

 點(diǎn)擊了解>>單片機(jī)晶振電路原理和作用概述

  晶振是給單片機(jī)提供工作信號(hào)脈沖的 這個(gè)脈沖就是單片機(jī)的工作速度 比如 12M晶振 單片機(jī)工作速度就是每秒12M 當(dāng)然 單片機(jī)的工作頻率是有范圍的不能太大 一般24M就不上去了 不然不穩(wěn)定。

  晶振與單片機(jī)的腳XTAL0和腳XTAL1構(gòu)成的振蕩電路中會(huì)產(chǎn)生偕波(也就是不希望存在的其他頻率的波) 這個(gè)波對(duì)電路的影響不大 但會(huì)降低電路的時(shí)鐘振蕩器的穩(wěn)定性 為了電路的穩(wěn)定性起見 ATMEL公司只是建議在晶振的兩引腳處接入兩個(gè)10pf-50pf的瓷片電容接地來削減偕波對(duì)電路的穩(wěn)定性的影響 所以晶振所配的電容在10pf-50pf之間都可以的 沒有什么計(jì)算公式。

  晶振電路中如何選擇電容C1，C2?

  (1)因?yàn)槊恳环N晶振都有各自的特性，所以最好按制造廠商所提供的數(shù)值選擇外部元器件。

  (2)在許可范圍內(nèi)，C1，C2值越低越好。C值偏大雖有利于振蕩器的穩(wěn)定，但將會(huì)增加起振時(shí)間。

  (3)應(yīng)使C2值大于C1值，這樣可使上電時(shí)，加快晶振起振。

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          點(diǎn)擊了解>>單片機(jī)晶振電路為什么用22pf或30pf的電容？

  很多剛?cè)胄械呐笥褧?huì)問，單片機(jī)晶振使用的負(fù)載電容是多少?其實(shí)，這個(gè)很容易記，因?yàn)閱纹瑱C(jī)晶振的電路電容不是22pf，就是30pf。這是為什么呢?本文將通過實(shí)例為大家講解為什么要這么取值，單片機(jī)取值的原理是什么?

  本文的實(shí)例采用了一個(gè)ATMEGAL16單片機(jī)的溫度采集系統(tǒng)，焊接之后事實(shí)卻并不容易，即便使用萬用表也無法發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，之后懷疑是不是單片機(jī)鎖死，在更換了幾塊單片機(jī)后情況也并未得到改善。經(jīng)過仔細(xì)排查才發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)0.1uf的電容焊在了晶振電路中，導(dǎo)致晶振不起振所以整個(gè)電路就表現(xiàn)異常，再換成22pf的電容便馬上正常。

  所以究竟是什么原因造成了異常呢?

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       點(diǎn)擊了解>>單片機(jī)晶振電路為什么用22pf或30pf的電容?

  熟悉單片機(jī)晶振的都知道，期晶振電路電容一般為22pf或30pf的。但是很多人卻不知所以然，不知道為什么是這個(gè)數(shù)值的電容。揚(yáng)興晶振就來解讀一下!

  讓我們一起來看看到底晶振電路中為什么用22pf或30pf的電容而不用別的了。其實(shí)單片機(jī)和其他一些IC的振蕩電路的真名叫“三點(diǎn)式電容振蕩電路”。

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  點(diǎn)擊了解>>單片機(jī)沒了晶振會(huì)怎樣?

  晶振很常見的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是單片機(jī)。有人說，晶振在單片機(jī)里有什么用。今天我們不直接回答。而是從側(cè)面來揭露晶振對(duì)單片機(jī)的重要性，看看單片機(jī)沒了晶振會(huì)發(fā)生什么?

  單片機(jī)到底是什么呢?簡(jiǎn)單來說，它就是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。然而麻雀雖小，五臟俱全。單片機(jī)內(nèi)部用到很多和電腦功能相類似的模塊，像CPU、內(nèi)存、并行總線、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器等在單片機(jī)中都存在，不過不同的是它的這些部件性能相比電腦要弱很多，當(dāng)然價(jià)錢也相對(duì)要低不少。我們可以用它來做一些控制電器等不是很復(fù)雜的工作。它主要是作為電子產(chǎn)品控制部分的核心部件。那單片機(jī)晶振又是什么呢?單片機(jī)中若是沒有了晶振會(huì)怎么樣呢?

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  點(diǎn)擊了解>>單片機(jī)晶振不起振是什么原因?

  晶振在單片機(jī)中的重要性不言而喻，但是，作為單片機(jī)中記錄工作頻率的軟件，它又是非常脆弱的。輕微的觸碰都可能導(dǎo)致其功能失常。因此，單片機(jī)晶振不起振也是常見現(xiàn)象。很多客戶會(huì)咨詢這方面的問題，本文揚(yáng)興小編就針對(duì)單片機(jī)晶振經(jīng)常遇到的問題及解決方法給大家做下介紹。

  首先，我們分析引起單片機(jī)晶振不起振的原因有哪些。

  1、PCB布線錯(cuò)誤，現(xiàn)在的PCB不再是單一功能電路(數(shù)字或模擬電路)，而是由數(shù)字電路和模擬電路混合組成的。因此，PCB布線的時(shí)候可能出現(xiàn)問題導(dǎo)致晶振不起振。

  2、單片機(jī)或晶振的質(zhì)量問題;

  3、負(fù)載二極管或匹配電容與晶振不匹配或者電容質(zhì)量有問題;

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  點(diǎn)擊了解>>單片機(jī)晶振上兩個(gè)負(fù)載電容有何用處?

  我們?cè)诳淳д竦囊?guī)格參數(shù)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)有個(gè)參數(shù)叫負(fù)載電容，對(duì)于外行的人說，可能不明白這兩個(gè)負(fù)載電容的用處。今天揚(yáng)興晶振就給大家介紹一下。

  這兩個(gè)電容叫晶振的負(fù)載電容，分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容，一般在幾十皮發(fā)。它會(huì)影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，一般訂購(gòu)晶振時(shí)候供貨方會(huì)問你負(fù)載電容是多少。

  晶振的負(fù)載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容,Cic(集成電路內(nèi)部電容)+△C(PCB上電容)經(jīng)驗(yàn)值為3至5pf。

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  點(diǎn)擊了解>>51單片機(jī)晶振電路原理是什么?

  51單片機(jī)是對(duì)所有兼容Intel 8031指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱，是最基礎(chǔ)也是應(yīng)用最廣泛的一種單片機(jī)。晶振為其提供計(jì)算工作速度的功能，是很重要的內(nèi)部件。我們來了解下51 單片機(jī)的晶振電路原理。

  引用atmel的8051微控制器硬件手冊(cè)里面"Oscillator and Clock Circuit"的一段話：XTAL1 and XTAL2 are the input and output of a single-stage on-chip inverter, which can

  be configured with off-chip components as a Pierce oscillator.

  XTAL1和XTAL2指的是8051系單片機(jī)上常見的用于接“晶振”(晶體諧振器-Crystal Resonator”)的兩個(gè)引腳。從原理上來說，這兩個(gè)引腳和MCU內(nèi)部一個(gè)反相器相連接。這個(gè)反相器與外部的“晶振”組成一個(gè)構(gòu)成一個(gè)皮爾斯振蕩器(Pierce oscillator)。因?yàn)檫@個(gè)振蕩器集成在器件內(nèi)部的組件實(shí)在是不能更簡(jiǎn)單啦，就一個(gè)反相器和一個(gè)電阻，非常合適于各種數(shù)字IC的設(shè)計(jì)制造流程。

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  點(diǎn)擊了解>>11.0592MHZ晶振跟51單片機(jī)是什么曖昧關(guān)系?

  51單片機(jī)是對(duì)所有兼容Intel 8031指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱，而11.0592MHZ晶振是一款無源直插晶振，它的頻率范圍是3.579~54MHZ，負(fù)載是7~22pf，體積11.5*3.68。

  11.0592MHZ晶振跟51單片機(jī)是什么曖昧關(guān)系?IC旁邊常有晶振的陪伴在上章中已經(jīng)講到，這里就不在說明了。51單片機(jī)晶振是1.2MHZ-12MHZ范圍之間，因?yàn)闄C(jī)器周期原因，12個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)機(jī)器周期。這么說來那也是要使用12MHZ晶振，而且一個(gè)機(jī)器周期是1US，也方便計(jì)算，為什么又冒出11.0592MHZ晶振這個(gè)常用頻點(diǎn)呢.

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  點(diǎn)擊了解>>單片機(jī)晶振問題及解決方法

  的電容后分別接入單片機(jī)的XTAL1和XTAL2，兩個(gè)電容的另一端并接后接地即可，不再需要任何設(shè)置。

  3、晶振原理，如何產(chǎn)生正弦信號(hào)的，詳細(xì)一點(diǎn)，從電路方面分析?

  答：晶體可以等效為一個(gè)電感，與里面的電容形成振蕩回路，能量從電感慢慢到電容，再?gòu)碾娙萋诫姼?，周而?fù)始形成振蕩。正半周是電容的充放電過程，負(fù)半周是電感的充放電過程.

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  點(diǎn)擊了解>>單片機(jī)晶振價(jià)格受哪些因素影響?

  對(duì)于晶振廠家和廠家來說，晶振的價(jià)格就是一個(gè)很重要的因素了，都想買到價(jià)格盡量低一點(diǎn)的。我們今天就來了解一下影響單片機(jī)晶振價(jià)格的一些因素?

  第一、晶振頻率

  也是晶振的標(biāo)稱頻率，一般來說在晶體的表面殼上面會(huì)有標(biāo)注，標(biāo)注的字樣大部分是中性激光印字，如：11.0592mhz、12.000mhz、24.576mhz、18.432mhz等，有時(shí)廠家也會(huì)標(biāo)上代碼或者直接不標(biāo)字，像圓柱柱晶32.768khz 有時(shí)為了減少成本就沒標(biāo)上字，這時(shí)需要看看外包裝有沒相似字樣，或者有條件的話用晶振簡(jiǎn)單測(cè)試儀測(cè)試一下。另外，價(jià)格也不是說頻率越高越貴，要綜合來看。當(dāng)然一些偏頻點(diǎn)的晶振價(jià)格也會(huì)相對(duì)要高，物以稀為貴。

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