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怎樣辨别單片機的内部晶振與外部晶振 時間:【2018-03-21】 共閱【704】次 【打印】【返回

說起單片機,各位電子工程師接觸得最多的就是單片機了,單片機(Microcontrollers)是一種集成電路芯片,是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、随機存儲器RAM、隻讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模拟多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。從上世紀80年代,由當時的4位、8位單片機,發展到現在的300M的高速單片機。

一、單片機晶振簡單介紹
  單片機晶振是單片機内部電路産生單片機所需的時鐘頻率的部件,單片機晶振提供的時鐘頻率越高,那麼單片機運行速度就越快,單片接的一切指令的執行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率。
二、單片機晶振的原理
  單片機晶振一般采用三端式(考畢茲) 交流等效振蕩電路;實際的晶振交流等效電路中,其中Cv是用來調節振蕩頻率,一般用變容二極管加上不同的反偏電壓來實現,這也是壓控作用的機理;把晶體的等效電路代替晶體後。其中Co,C1,L1,RR是晶體的等效電路。單片機工作時,是一條一條地從RoM中取指令,然後一步一步地執行。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。
       分析整個振蕩槽路可知,利用Cv來改變頻率是有限的,決定振蕩頻率的整個槽路C=Cbe,Cce,Cv三個串聯後和Co并聯再和C1串聯。可以看出:C1越小,Co越大,Cv變化時對整個槽路的作用就越小。因而能“壓控”的頻率範圍也越小。實際上,由于C1很小(1E-15量級),Co不能忽略(1E-12量級,幾PF)。所以,Cv變大時,降低槽路頻率的作用越來越小,Cv變小時,升高槽路頻率的作用卻越來越大。這一方面引起壓控特性的非線性,壓控範圍越大,非線性就越厲害;另一方面,分給振蕩的反饋電壓(Cbe上的電壓)卻越來越小,最後導緻停振。通過晶振的原理圖你應該大緻了解了晶振的作用以及工作過程了吧。采用泛音次數越高的晶振,其等效C1就越小;因此頻率的變化範圍也就越小。
        簡單地說,沒有晶振,就沒有時鐘周期,沒有時鐘周期,就無法執行程序代碼,單片機就無法工作。
三、單片機晶振的作用
  單片機晶振的作用是為系統提供基本的時鐘信号。通常一個系統共用一個晶振,便于各部分保持同步。有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振,而通過電子調整頻率的方法保持同步。
  晶振通常與鎖相環電路配合使用,以提供系統所需的時鐘頻率。如果不同子系統需要不同頻率的時鐘信号,可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環來提供。
  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範圍内調整頻率,稱為壓控振蕩器(VCO)。晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀态下工作,以提供穩定,精确的單頻振蕩。

四、怎樣辨别單片機的内部晶振與外部晶振
  單片機的外部晶振穩定,受溫度,濕度等環境因素影響比内部振蕩器小,精度比較高。而且當設計需要降低功耗時,比如說便攜式儀表等,就需要外設晶振,因為内部振蕩器不能根據需要停止,而外部晶振可以适時停止,從而進入休眠狀态,降低功耗。
  而單片機的内部晶振一般不夠準确,誤差比較大。但是單片機的内部晶振和外部晶振的作用都是一樣的,給系統提供時鐘。如果對頻率要求不高的話(比如不涉及串口通信和精确定時等的話),用内部晶振就足夠了,并且這樣成本還低。内部時鐘,頻率受溫度等其它影響,但是能省下晶振的錢,還有2個I/O.所以,如果對頻率要求不高,一般是優先選用内部振蕩。 假如你想要省電,用了SLEEP,那你就不能用内部振蕩了,内部振蕩會停止!

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