RM新时代网站-首页

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

單片機為什么需要晶振?晶振在單片機中有什么樣的作用

Wildesbeast ? 來源:21IC ? 作者:21IC ? 2020-10-06 17:43 ? 次閱讀

晶振是諸多電子器件不可缺少的組成之一,如單片機便需配備晶振。可是,單片機為什么需要晶振?晶振在單片機中發(fā)揮何種作用?對于這些問題,你是否知曉呢?如果你對晶振抑或?qū)ι鲜鰡栴}具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、何為晶振

晶振一般叫做晶體諧振器,是一種機電器件,是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。

對于單片機來說晶振是很重要的,可以說是沒有晶振就沒有時鐘周期,沒有時鐘周期就無法執(zhí)行程序代碼,那樣的話單片機就無法工作。接下來跟隨小編詳細的了解一下單片機晶振的電路原理及作用。

二、單片機晶振的必要性

單片機工作時,是一條一條地從ROM中取指令,然后一步一步地執(zhí)行。單片機訪問一次存儲器的時間,稱之為一個機器周期,這是一個時間基準。一個機器周期包括12個時鐘周期。如果一個單片機選擇了12MHZ晶振,它的時鐘周期是1/12us,它的一個機器周期是12x(1/12)us,也就是1US。

MCS-51單片機的所有指令中,有一些完成得比較快,只要一個機器周期就行了,有一些完成得比較饅,得要2個機器周期,還有兩條指令要4個機器周期才行。為了衡量指令執(zhí)行時間的長短,又引|入一個新的概念: 指令周期。所謂指令周期就是指執(zhí)行條指令的時間。例如,當需要計算DJNZ指令完成所需要的時間時,首先必須要知道晶振的頻率,設(shè)所用晶振為12MHZ,則一個機器周期就是1US。而DJNZ指令是雙周期指令,所以執(zhí)行一次要2US。如果該指令需要執(zhí)行500次,正好1000us,也就是1ms。

機器周期不僅對于指令執(zhí)打有著重要的意義,而且機器周期也是單片機定時器和計數(shù)器的時間基準。例如一個單片機選擇了12MHZ晶振,那么當定時器的數(shù)值加1時,實際經(jīng)過的時間就是1us,這就是單片機的定時原理。

三、單片機晶振的作用

單片機晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振,便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振,而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。

晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用,以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號,可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。

在通常工作條件下,普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率,稱為壓控振蕩器(VCO)。晶振用一種能把電能和機械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作,以提供穩(wěn)定,精確的單頻振蕩。

四、單片機晶振常見問題

1、PIC單片機振蕩電路中如何選擇晶體?

對于一個高可靠性的系統(tǒng)設(shè)計,晶體的選擇非常重要,尤其設(shè)計帶有睡眠喚醒,往往用低電壓以求低功耗的系統(tǒng),這是因為低供電電壓使提供給晶體的激勵功率減少,造成晶體起振很慢或根本就不能起振,這一現(xiàn)象在上電復(fù)位時并不特別明顯,原因時上電時電路有足夠的擾動,很容易建立振蕩,在睡眠喚醒時,電路的擾動要比上電時小得多,起振變得很不容易,在振蕩回路中,晶體既不能過激勵,容易振到高次諧波上,也不能欠激勵不容易起振,晶體的選擇至少必須考慮、諧振頻點、負載電容、激勵功率、溫度特性長期穩(wěn)定性。

2、如何判斷電路中晶振是否被過分驅(qū)動?

電阻RS常用來防止晶振被過分驅(qū)動,過分驅(qū)動晶振會漸漸損耗減少晶振的接觸電鍍這將引起頻率的上升,可用一臺示波器檢測,OSC,輸出腳,如果檢測一非常清晰的正弦波且正弦波的上限值和下限值都符合時鐘輸入需要,則晶振未被過分驅(qū)動,相反,如果正弦波形的波峰,波谷兩端被削平,而使波形成為方形,則晶振被過分驅(qū)動,這時就需要用電阻RS來防止晶振被過分驅(qū)動,判斷電阻RS值大小的最簡單的方法就是串聯(lián)一個5k或10k的微調(diào)電阻,從0開始慢慢調(diào)高,一直到正弦波不再被削平為止,通過此辦法就可以找到最接近的電阻RS值。

3、晶振電路中如何選擇電容?

(1)C1,C21,因為每一種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,但將會增加起振時間。

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

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 單片機
    +關(guān)注

    關(guān)注

    6035

    文章

    44554

    瀏覽量

    634615
  • 諧振器
    +關(guān)注

    關(guān)注

    4

    文章

    1132

    瀏覽量

    65912
  • 晶振電路
    +關(guān)注

    關(guān)注

    7

    文章

    92

    瀏覽量

    25294
收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦

    單片機作用是怎么

    電路中的作用】Q: 真心不明白單片機
    發(fā)表于 02-25 06:43

    對于單片機的影響分析

    的重要性了。通常一個單片機系統(tǒng)共用一個,便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的,我們可以通過電子調(diào)整頻率的方法保持同
    的頭像 發(fā)表于 12-21 10:06 ?1.2w次閱讀

    振起_單片機不起原因及解決方法

    單片機不起是常見現(xiàn)象,本文分析了單片機不起
    發(fā)表于 01-12 11:08 ?1w次閱讀

    單片機的必要性_單片機作用_單片機電路原理(51單片機

    本文首先介紹了單片機的必要性,其次介紹了單片機作用和原理,最后闡述了單片機
    的頭像 發(fā)表于 04-18 11:49 ?7.4w次閱讀

    單片機為什么需要

    視頻內(nèi)容講解了單片機為什么需要。是給單片機
    的頭像 發(fā)表于 09-06 18:34 ?7.5w次閱讀

    如何判斷單片機是否工作及問題排除

    單片機是可編程器件,執(zhí)行程序指令時與單片機的機器周期有著直接的關(guān)系,而機器周期是由單片機的時鐘頻率/
    的頭像 發(fā)表于 10-27 10:05 ?1.5w次閱讀
    如何判斷<b class='flag-5'>單片機</b><b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>振</b>是否工作及問題排除

    單片機中起著什么作用

    晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片,石英晶體諧振器,簡稱為石英晶體,簡稱;單片機系統(tǒng)里
    的頭像 發(fā)表于 02-20 00:08 ?1.5w次閱讀

    單片機到底有什么關(guān)系

    初學單片機的時候,總是伴隨很多有關(guān)于的問題,其實就是如同人的心臟,是血液的脈搏,把
    的頭像 發(fā)表于 02-20 17:07 ?8276次閱讀

    單片機不起的解決措施

    作為一種精密的頻率元件,單片機中的卻很容易出現(xiàn)問題,輕微的碰撞都可能導(dǎo)致損壞,因此,遇到單片機
    的頭像 發(fā)表于 06-18 17:26 ?6104次閱讀

    單片機概述及工作原理

    單片機需要的時鐘頻率,單片機提供的時鐘頻率越高,那么單片機運行的速度就越快,
    發(fā)表于 05-18 10:34 ?9605次閱讀

    單片機概述及工作原理

    結(jié)合單片機內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機需要的時鐘頻率,單片機提供的時鐘頻率越高,那么
    發(fā)表于 11-11 09:06 ?72次下載
    <b class='flag-5'>單片機</b><b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>振</b>概述及工作原理

    如何判斷單片機是否工作及問題排除

    ,本文介紹單片機的外部。1 如何判斷是否工作對于普通的外部
    發(fā)表于 12-01 15:51 ?23次下載
    如何判斷<b class='flag-5'>單片機</b><b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>振</b>是否工作及問題排除

    一文解析單片機腳的原理

    是重要元器件之一,對于,小編于往期相關(guān)文章中有
    的頭像 發(fā)表于 07-08 14:33 ?2249次閱讀
    一文解析<b class='flag-5'>單片機</b><b class='flag-5'>晶</b><b class='flag-5'>振</b>腳的原理

    如何判斷單片機是否起?如何判斷的好壞?

    如何判斷單片機是否起?如何判斷的好壞? 判斷單片機是否起以及
    的頭像 發(fā)表于 01-16 11:20 ?3480次閱讀

    單片機電路原理及作用 51單片機怎么接

    單片機是一種集成電路芯片,內(nèi)部包含了微處理器核心、存儲器和各種周邊接口電路。單片機工作的時鐘源,為單片機提供穩(wěn)定的時鐘信號。
    的頭像 發(fā)表于 01-24 15:14 ?7977次閱讀
    RM新时代网站-首页