50个单片机晶振问题及解决方法
50个单片机晶振问题及解决方法
1、单片机晶振不起振原因分析
遇到单片机晶振不起振是常见现象，那么引起晶振不起振的原因有哪些呢？
(1) PCB板布线错误；
(2) 单片机质量有问题；
(3) 晶振质量有问题；
(4) 负载电容或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题；
(5) PCB板受潮，导致阻抗失配而不能起振；
(6) 晶振电路的走线过长；
(7) 晶振两脚之间有走线；
(8) 外围电路的影响。
解决方案，建议按如下方法逐个排除故障：
(1) 排除电路错误的可能性，因此你可以用相应型号单片机的推荐电路进行比较。
(2) 排除外围元件不良的可能性，因为外围零件无非为电阻，电容，你很容易鉴别是否为良品。
(3) 排除晶振为停振品的可能性，因为你不会只试了一二个晶振。
(4) 试着改换晶体两端的电容，也许晶振就能起振了，电容的大小请参考晶振的使用说明。
(5) 在PCB布线时晶振电路的走线应尽量短且尽可能靠近IC，杜绝在晶振两脚间走线。
2、单片机晶振电路中两个微调电容不对称会怎样？相差多少会使频率怎样变化？我在检测无线鼠标的接受模块时，发现其频率总是慢慢变化（就是一直不松探头的手,发现频率慢慢变小）晶振是新的！
答：电容不对称也不会引起频率的漂移,你说的频率漂移可能是因为晶振的电容的容量很不稳定引起的,你可以换了试,换两电容不难,要不就是你的晶振的稳定性太差了,或者你测量的方法有问题.
3、51单片机时钟电路用12MHZ的晶振时那电容的值是怎样得出来的？拿内部时钟电路来说明吧！
答：其实这两个电容没人能够解释清楚到底怎么选值，因为22pF实在是太小了。
这个要说只能说和内部的振荡电路自身特性有关系，搭配使用，用来校正波形，没有人去深究它到底为什么就是这么大的值。
4、晶振为何被要求紧挨着IC，单片机晶振不起振？
答：原因如下：
晶振是通过电激励来产生固定频率的机械振动，而振动又会产生电流反馈给电路，电路接到反馈后进行信号放大，再次用放大的电信号来激励晶振机械振动，晶振再将振动产生的电流反馈给电路，如此这般。当电路中的激励电信号和晶振的标称频率相同时，电路就能输出信号强大，频率稳定的正弦波。整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用。
问题在于晶振的输出能力有限，它仅仅输出以毫瓦为单位的电能量。在 IC （集成电路）内部，通过放大器将这个信号放大几百倍甚至上千倍才能正常使用。
晶振和 IC 间一般是通过铜走线相连的，这根走线可以看成一段导线或数段导线，导线在切割磁力线的时候会产生电流，导线越长，产生的电流越强。
现实中，磁力线不常见，电磁波却到处都是，例如：无线广播发射、电视塔发射、手机通讯等等。晶振和IC之间的连线就变成了接收天线，它越长，接收的信号就越强，产生的电能量就越强，直到接收到的电信号强度超过或接近晶振产生的信号强度时，IC内的放大电路输出的将不再是固定频率的方波了，而是乱七八糟的信号，导致数字电路无法同步工作而出错。
所以，画PCB（电路板）的时候，晶振离它的放大电路（IC管脚）越近越好。
5、单片机晶振与速度的疑问，执行一条指令的周期不是由晶振决定的吗。那么比如51单片机和MSP430，给51接高速晶振，430接低速的，是不是51跑的要快？是不是速度单片机速度仅仅与晶振有关，关键是单片机能不能支持那么大的晶振？我的理解对吗？
答：每个单片机的速度是受到内部逻辑门电平跳变速度的**的。
你说的没错，对于一个51，给他用更高的晶振，速度会快些。
但是对于高级的单片机就不一样了。高级单片机内部，一般都是有频率控制寄存器的，所以，简单的增加晶振，可能达到单片机的极限，导致跑飞。
6、单片机的运行速度和晶振大小的关系，若单片机的最高工作频率是40M,晶振是否可以选择24M或更高，但不超过40M，这样单片机的运行速度是否大增？长期在此工作频率下对单片机是否有不良影响？单片机对晶振的选择的原则是怎样的？谢谢！
答：当然是有影响的,单片机的工作速度越快,功耗也越大,受干扰也会越厉害,总之最高能跑40M的,跑不超过40M的是没有问题的,只是对相关的技术(如PCB的设计元件的选取等)会高去很多.
7、请问：有什么方法可以确定某一款单片机在某一大小的晶振下是否能正常工作？
答：晶振好比单片机的心脏
晶振选择太高不太合适，具体晶振上限是多少，恐怕测不出来，只能按照人家单片机的要求，一般STC系列单片机上限是35M或40M，stc单凭上写的有，如STC11F16XE 35I-LQFP44G其中35I就是晶振最高35M的工业级芯片。
超过上限会出现什么样的问题，没有测试过，一般晶振选择12M的比较多，如果选择STC 1T指令的，就相当于12*12=144M的晶振。如果用于串口通信，建议选用11.0592M的或22.184M，选择晶振最主要还是参照人家的说明书。
8、4个AT89C51单片机能否用一个12M的晶振使其都正常工作？一个采用内部时钟方式,其余三个用外部方式...那我四个都用内部方式可以不(将4个单片机都并联在一个晶振上)?
答：可以，其中一个正常接晶振，他的XTAL2输出接到另外三个的XTAL1输入上。
9、AT89C51单片机4兆的晶振能不能启动？
答:当然可以，看看datasheet吧，我估计1M的都可以
还有的单片机如2051可能还可以低
台系日系有的可以到32.768kHz
10、89c51单片机的复位电路中常采用12MHZ的晶振，实际上市场上稍小于12MHZ，为什么呢？急求
答:需要串口通讯时一般是用11.0582MHZ的，这样波特率才好算。
用12MHZ的工作周期就容易计算。
21、单片机晶振上电不起振，但是手碰一下晶振就起振了，为什么？
答 :看看晶振配的电容焊了没有，值有没有错误？
22、怎么判断单片机晶振是否起振呀？急急！！
答：最简单是用示波器，另外你可以看一下电源是否正常
23、怎样判断单片机外部晶振有没有起振？我的STC89C52单片机本来是好好的后来不行了，我换了个晶振就好了。但是过了几个小时后又不行了，是怎么回事。还有就是怎样判断晶振是否起振？
答：第一点：先换一块单片机试试，问题还在则排除单片机；
第二点：可能是虚焊造成的，这点要注意；
第三点：我用STC89C52也碰到过类似的问题，换了块晶振就OK了，好像STC起振不橡AT89S52那么顺。
其实对于STC89C52可以直接看30脚(ALE)，接个灯，起振一下子就能看出来了。24、我用msp430的单片机，可是外部的两个晶振总是无法起振，没用。
请问是什么原因？线路连接是对的，32768HZ没有接外接电容。8M的晶振接56PF 的电容。
答：32.768K的晶振接两个30P的电容试试，还有8M的晶振的电容也换成30P的。
25、MSP430单片机8MHz的晶振，计数器TAR增加一次需要多少时间？
答：MSP430单片机的晶振频率可以自己设置的，是使用外部晶振还是内部振荡器做始终源，还有MCLK,SMCLK,ACLK的选择，分不分频等都有影响我现在有点忘了，不过你可以看看文档，计数器是使用mclk,smclk,ACLK的哪一个，在判断是否分频设置，一般在1Mhz TAR加一次是1us,那么8M是1/8us自己算吧。
26、如果MSP430单片机不初始化晶振，那么单片机用什么作为时钟？DCO 的频率大概是多少呢？
答：内部DCO，不同系列的DCO默认频率不同，要参看手册。4系列的好像是1M。
27、没有程序的空白单片机，外部晶振能起振么？
答：没有内部晶振的单片机，外部晶振可以起振,如传统类MS51系列单片机有内部晶振的单片机，外部晶振不会起振，需要对外部晶振进行配置后才会起振，如果不对外部晶振进行配置仍使用内部晶振，如silicon lab系列
c8051f**单片机
28、dspic30f6014单片机能够烧写程序，却不能运行。晶振没有起振（换过了也没用），复位电压测量为5v，电源正常，（是成熟产品，只是偶尔会出现这种情况）
答：01、重新检讨振荡电路所用零件(晶振与电容)及晶振附近的pcb布局
02、检查配置位是否正确
03、还可找 FAE 谘询
29、为什么at89c52 P1.0输出2.5v电压，单片机好像未工作，晶振波形是不规则的正弦波可不可以？线路板没有达到预想效果，发光二极管一直亮，感觉还是单片机的问题，P1.0输出2.5v电压，看门狗用的X5045，不知何原因找了好几天了。
答：将看门狗拿掉，暂时做成最小系统，既只有电源、8952、晶振和两只30P左右的电容。
1. 将P1.0口置1，测试该口的电压是否在
2.5V以上；
2. 将P1.0口置0，测试改口电压是否约为0V。
是的话就是OK的，否则就要看看电源电压、晶振、8952了。电源电压是5+、-0.25V，且纹波一定要小
30、单片机测试晶振电压时会对工作状态有影响吗？
我的51单片机从P2口连了两个发光二极管，正常时是只有一个亮。我插上电源后，结果两个都亮了。于是我就测量晶振电压，但是我黑表笔接地，红表笔一碰晶振引脚时，两个发光二极管中，就有一个会熄灭，一放开就两个都亮。
每次刚插电源的时候，两个晶振引脚分别时1.9V，1.5v,但是稍微过了一会儿，两个引脚就分别成了5.4V和0.02V了。
答：会有一点影响，对频率会有影响，严重的会导致晶振停振。因为你万用表一加上去相当于在振荡电路上又并上或串上了分部电容电阻电感等，就影响到了原来电路的状态。
31、制作max232下载单片机，工作电压都正常，要外加晶振嘛？c
答：当然要加，如果没有外加晶振，那么单片机的时钟电路就没有了，导致单片机串口就不能进行数据传输了，最终你这个下载器具就不能下载程序了。
32、静态工作点对晶振振荡有什么影响？
答: 具有高Q值的晶振对放大器的选择并不敏感，但在过驱动时很容易产生频率漂移（甚至可能损坏）。影响振荡器工作的环境因素有：电磁干扰（EMI）、机械震动与冲击
33、我用的是外置4M晶振加两个30pf瓷片电容，用示波器测频率正常，但峰峰值有的板子是6V左右，有的是3V左右，板子功能正常但我怕电压低的不稳定，不知道晶振测试有没有依据可查或相关资料，多谢大家啦！！！
答：没关系的.峰峰值不同是电容和晶振的参数离散导致的.只要正常工作,就可以.单片机里面都有放大处理的,它们都是放大展成方波来使用的.峰峰值
多高都没用.
你那电压高的倒应该看看,pic一般工作电压是5V,怎么振荡器会进来这么高电压? 我一般都是在CPU晶振输入端串联一个电阻使用的.
34、我用的是外置4M晶振加两个30pf瓷片电容，用示波器测频率正常，但峰峰值有的板子是6V左右，有的是3V左右，板子功能正常但我怕电压低的不稳定，不知道晶振测试有没有依据可查或相关资料，多谢大家啦！！！
答：没关系的.峰峰值不同是电容和晶振的参数离散导致的.只要正常工作,就可以.单片机里面都有放大处理的,它们都是放大展成方波来使用的.峰峰值
多高都没用.
你那电压高的倒应该看看,pic一般工作电压是5V,怎么振荡器会进来这么高电压?
我一般都是在CPU晶振输入端串联一个电阻使用的.
35、pic单片机 AD采样程序有源晶振应该如何选择？
如果使用片内振荡器，是不是必须要外接谐振器？
我如果外接有源晶振，选用那种频率较好？我听说4MHz的并不理想。外接20MHz的可以吗？这个是怎样选择的啊。
答：用片内振荡器不需要外接谐振器。
如果你的单片机只做AD采集转换，那就不需要太高的频率，内部4Mhz振荡器即可。
但如果还要做其他对时序要求较严的工作比如说总线通信，那就要考虑使用外部振荡器，因为内部振荡器的误差太大（即使校准了还有1%的误差），而用多大的晶振要看工作要求，频率越高单片机功耗越大。但只做AD的话，4M 够了。
36、大家好。我想问个pic单片机的问题：晶振频率不一样。编译器自己带的库延时函数延时一样吗？比如晶振20MHZ delayus（1）和5MHZ delayus （1）是同是1us吗？
答：应该一样.
因为频率不一样,编译时候你的设置不一样,编译时候自然计算需要的倍数,参数就不一样了.
但可能因为频率除不尽的缘故,有一点点差异
37、单片机外接24M的晶振，1ms的基准延时函数用C语言怎么写？
答：定时器T0 工作方式1 晶振频率24MHz
定时器最大定时时间(us):32768
定时器最小定时时间(us):0.5
【1ms精确定时C51代码】
void T0_init(void) //定时器初始化
{
TMOD |= 0x01;
TH0 = 0xf8; //设置定时器计数初值，定时1000us
TL0 = 0x33;
IE |= 0x82; //打开总中断
TR0 = 1; //启动定时器
}
void T0_intservice(void) interrupt 1 //定时器中断服务
{
TH0 = 0xf8; //重装载定时器计数初值
TL0 = 0x33;
//这里可以插入其他处理程序,不会影响定时器工作
}
38、单片机24M晶振可以测量20MHZ的信号吗
答：要看用什么单片机了。有些单片机执行一条指令需要两个机器周期以上的。那肯定测量不到20MHZ的信号。
39、用单片机的晶振电路产生信号和555计时器产生信号哪个更好?
答：一般来说，晶振的稳定性好于RC震荡器。
40、用什么电路能让32768的晶振产生32768的方波信号？
答：用或非门，也可以完成振荡和方波整形的任务。电路如插图所示。
图中的晶振，原为38000Hz，如改为32768Hz，也完全正常可以工作。
41、晶振的原理，如何产生正弦信号的，详细一点，从电路方面分析？
答：晶体可以等效为一个电感，与里面的电容形成振荡回路，能量从电感慢慢到电容，再从电容慢慢到电感，周而复始形成振荡。正半周是电容的充放电过程，负半周是电感的充放电过程。
42、11.0952的晶振和单片机哪些引脚连接能起作用？电源和18B20应该和单片机的哪些引脚相连呢？RT，要把单片机从实验板上引出来，应该怎么连接？1602LCD的液晶该怎么和单片机相连呢？每次从仿真上连出来都是只有背光和黑点，但是不显示已经烧录的程序。
答：晶振接单片机x1（或者叫XTAL1）和x2（或者叫XTAL2）引脚。
电源接单片机的VCC和GND。
18b20电源脚接电源上，中间的数据线可以单片机的任意io口。具体控制是靠程序完成的。
1602的数据线接单片机io（比如51单片机的P1口），其它的控制线rw，reset，cs等可以接单片机的任意io口。
烧录了程序不能运行，而程序是正确的话，你得看程序怎么定义这些引脚，根据程序定义连接单片机的位置。
43、我现在要用52单片机做一个交通灯电路。要求是红灯，绿灯30s，黄灯3s。循环变化。那么外界晶振怎样选择？单指令周期多少比较合适？图中外接的两个电容的作用是什么？大小多少合适？
答：如果选择晶振的话，那两个电容值可以选择：30加减10PF左右的（频率在0~33MHZ之间）；
如果选择陶瓷晶振的话，电容值可以选择：40加减10PF左右的（频率在1.2~12MHZ）振荡器应尽量靠近电容。指令周期是可以算的，这个是有公式的！
44、89c52单片机如果不接晶振会有什么后果？
答：单片机不工作了程序无法烧入。。。。等等
45、若89c52单片机使用外接晶振，应如何设置？
答：晶振的两个管脚各接一个20~30pf的电容后分别接入单片机的XTAL1和XTAL2，两个电容的另一端并接后接地即可，不再需要任何设置
46、89c52单片机晶振频率才12兆，太小了，怎样能改大晶振频率？
答：外接18.432或者24MHz的晶振啊。或者换4T的W77E58单片机，这样相当于把工作频率提高3倍。或者换1T的DS89C4XX单片机，这相当于把工作频率提高8倍！足够了吧？用1T的STC12C5A**单片机也有这样的效果。
47、单片机工作频率的问题，晶振到底怎么选择？
答：
1、最基本的单片机，其机器工作频率为：晶振频率÷12
2、有的单片机（高级一些的）机器工作频率为：晶振频率÷2(或者6等等)
3、以汇编语言为例，单片机执行一条指令需要的时间为1~2个机器周期（机器周期= 1÷机器工作频率）
4、举例：
一普通单片机晶振12MHz，其机器工作频率为12MHz÷12 = 1MHz
其机器周期= 1÷1MHz = 0.000001秒（也就是10的负6次方）
“MOV”指令需要一个机器周期来完成，也就是说执行这条指令需要耗费10的负6次方秒，这么长的时间。
48、51单片机晶振上接的电容大小该如何选择？是晶振越大，电容值也要大一些吗，一般常用多大的。有人说常用的从15-33pf，具体如何选择效果最好？比如我分别用一个6M和12M的晶振，用多大电容更合适？
答：15-33pf都可以我们一般用的是15P和30P 晶振大小影响不大我们常用的4M 和12M 以及11.0592M和20M 24M 我们都用的 30P 单片机内部有相应的整形电路我们不比担心
49、我给51单片机12M晶振接2200pF电容会怎么样？电路图里貌似是22pF 的，但是我没有22pF的...接2200pF会不会不正常工作？
答：不可以，晶体会不工作的。15-33p是合理范围。你可以试试看，对单片机不会有损坏。
50、单片机不能正常工作，晶振问题？如何去检查晶振正常还是不正常？另外我看到说晶振跟两个小电容要离得很近，我几乎都没剪引脚（就是买回来多长就多长）就插上去了，这个也有关系吗？
答：用万用表测量单片机连接晶振的两个引脚正常起振的状态下电压大概比供电电压的1/2略低一些如果其中一个或全部引脚为电源电压或零就表
明没起振。那个引脚长些一般不会有什么影响相比之下接地更关键些两个谐振电容接地端到单片机的电源地要尽量近些。
晶振在单片机中的作用
晶振在单片机中的作用 简单地说，没有晶振，就没有时钟周期，没有时钟周期，就无法执行程序代码，单片机就无法工作。 单片机工作时，是一条一条地从RoM中取指令，然后一步一步地执行。单片机访问一次存储器的时间，称之为一个机器周期，这是一个时间基准。—个机器周期包括12个时钟周期。如果一个单片机选择了12MHz晶振，它的时钟周期是1/12us，它的一个机器周期是 12×(1/12)us，也就是1us。 MCS—51单片机的所有指令中，有一些完成得比较快，只要一个机器周期就行了，有一些完成得比较馒，得要2个机器周期，还有两条指令要4个机器周期才行。为了衡量指令执行时间的长短，又引入一个新的概念：指令周期。所谓指令周期就是指执行一条指令的时间。例如，当需要计算DJNZ指令完成所需要的时间时，首先必须要知道晶振的频率，设所用晶振为12MHz，则一个机器周期就是1us。而DJNZ指令是双周期指令，所以执行一次要2us。如果该指令需要机器周期不仅对于指令执行有着重要的意义，而且机器周期也是单片机定时器和计数器的时间基准。例如一个单片机选择了12MHz晶振，那么当定时器的数值加1时，实际经过的时间就是1us，这就是单片机的定时原理。
每个单片机系统里都有晶振，全程是叫晶体震荡器，在单片机系统里晶振的作用非常大，他结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振的提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度也就越快。 晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。 晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。 晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。 晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路；实际的晶振交流等效电路如图1b，其中Cv是用来调节振荡频率，一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现，这也是压控作用的机理；把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。其中Co，C1，L1，RR是晶体的等效电路。
为什么51系列单片机常用11.0592MHz的晶振设计
为什么51系列单片机常用11.0592MHz的晶振设计? 现在有许多极好的编译程序能显示代码，在速度和尺寸两方面都是非凡有效的。现代的编绎器非常适应寄存器和变量的使用方面，比手动编译有较好的优越性，甚至在其它常规方面，所以C应是看代码方面最合适的。 答1：因为它能够准确地划分成时钟频率，与UART(通用异步接收器/发送器)量常见的波特率相关。特别是较高的波特率(19600，19200)，不管多么古怪的值，这些晶振都是准确，常被使用的。 答2：当定时器1被用作波特率发生器时，波特率工作于方式1和方式3是由定时器1的溢出率和SMOD的值(PCON.7------双倍速波特率)决定： 方式1、3波特率= (定时器1的溢出率) 特殊时，定时器被设在自动重袋模式(模式2，TMOD的高四位为0100B)，其为： 方式1、 3波特率= 11.0592MHZ晶振的一些典型波特率如下：
更换一种计算方式，它将以修改公式达到我们需求的波特率来计算出晶振。 最小晶振频率=波特率x 384 x 2 SMOD 这就是我们所需波特率的最小晶振频率，此频率能成倍增加达到我们需求的时钟频率。 例如：波特率为19.2KH2的最小晶振频率： 3.6864=19200x384x2(波特率为19.2K的SMOD为1 ) 11.0592=3.6864x3 其中TH1是由倍乘数(3)确定 TH1=256-3=253=0FDH 用来确定定时器的重装值，公式也可改为倍乘数的因子： 晶振频率=波特率x(256-TH1)x384x2 SMOD 这是波特率为19.24K的晶振频率。 以上的例子可知，被乘数(3)是用来确定TH1： TH1=256-3=253=0FDH 19.2K波特率的晶振为 11.0592=19200x(256-0FDH)x384x2(19.2 k的SMOD为1) 其它值也会得出好的结果，但是11.0592MHZ是较高的晶振频率，也允许高波特率。
50个单片机晶振问题及解决方法小结
1、单片机晶振不起振原因分析 遇到单片机晶振不起振是常见现象，那么引起晶振不起振的原因有哪些呢？ (1) PCB板布线错误； (2) 单片机质量有问题； (3) 晶振质量有问题； (4) 负载电容或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题； (5) PCB板受潮，导致阻抗失配而不能起振； (6) 晶振电路的走线过长； (7) 晶振两脚之间有走线； (8) 外围电路的影响。 解决方案，建议按如下方法逐个排除故障： (1) 排除电路错误的可能性，因此你可以用相应型号单片机的推荐电路进行比较。 (2) 排除外围元件不良的可能性，因为外围零件无非为电阻，电容，你很容易鉴别是否为良品。 (3) 排除晶振为停振品的可能性，因为你不会只试了一二个晶振。 (4) 试着改换晶体两端的电容，也许晶振就能起振了，电容的大小请参考晶振的使用说明。 (5) 在PCB布线时晶振电路的走线应尽量短且尽可能靠近IC，杜绝在晶振两脚间走线。 2、单片机晶振电路中两个微调电容不对称会怎样？相差多少会使频率怎样变化？我在检测无线鼠标的接受模块时，发现其频率总是慢慢变化（就是一直不松探头的手,发现频率慢慢变小）晶振是新的！ 答：电容不对称也不会引起频率的漂移,你说的频率漂移可能是因为晶振的电容的容量很不稳定引起的,你可以换了试,换两电容不难,要不就是你的晶振的稳定性太差了,或者你测量的方法有问题. 3、51单片机时钟电路用12MHZ的晶振时那电容的值是怎样得出来的？拿内部时钟电路来说明吧！ 答：其实这两个电容没人能够解释清楚到底怎么选值，因为22pF实在是太小了。 这个要说只能说和内部的振荡电路自身特性有关系，搭配使用，用来校正波形，没有人去深究它到底为什么就是这么大的值。 4、晶振为何被要求紧挨着IC，单片机晶振不起振？ 答：原因如下： 晶振是通过电激励来产生固定频率的机械振动，而振动又会产生电流反馈给电路，电路接到反馈后进行信号放大，再次用放大的电信号来激励晶振机械振动，晶振再将振动产生的电流反馈给电路，如此这般。当电路中的激励电信号和晶振的标称频率相同时，电路就能输出信号强大，频率稳定的正弦波。整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用。 问题在于晶振的输出能力有限，它仅仅输出以毫瓦为单位的电能量。在IC（集成电路）内部，通过放大器将这个信号放大几百倍甚至上千倍才能正常使用。 晶振和IC 间一般是通过铜走线相连的，这根走线可以看成一段导线或数段导线，导线在切割磁力线的时候会产生电流，导线越长，产生的电流越强。 现实中，磁力线不常见，电磁波却到处都是，例如：无线广播发射、电视塔发射、手机通讯等等。晶振和IC之间的连线就变成了接收天线，它越长，接收的信号就越强，产生的电能量就越强，直到接收到的电信号强度超过或接近晶振产生的信号强度时，IC内的放大电路输出的将不再是固定频率的方波了，而是乱七八糟的信号，导致数字电路无法同步工作而出错。
单片机晶振旁边电容的作用及振荡电路的分析
我想很多的单片机爱好者对晶振两边要接22或者30pF的电容不理解，因为电容有些时候是可以不要的。 其实单片机和其他一些IC的振荡电路的真名叫“三点式电容振荡电路”，如下图 Y1是晶体，相当于三点式里面的电感，C1和C2就是电容，5404非门和R1实现一个NPN 的三极管，接下来分析一下这个电路。 5404必需要一个电阻，不然它处于饱和截止区，而不是放大区，R1相当于三极管的偏置作用，让5404处于放大区域，那么5404就是一个反相器，这个就实现了NPN三极管的作用，NPN三极管在共发射极接法时也是一个反相器。 大家知道一个正弦振荡电路要振荡的条件是，系统放大倍数大于1，这个容易实现，相位满足360度，与晶振振荡频率相同的很小的振荡就被放大了。接下来主要讲解这个相位问题： 5404因为是反相器，也就是说实现了180°移相，那么就需要C1，C2和Y1实现180°移相就可以，恰好，当C1，C2，Y1形成谐振时，能够实现180移相，这个大家可以解方程等，把Y1当作一个电感来做。也可以用电容电感的特性，比如电容电压落后电流90°，电感电压超前电流90°来分析，都是可以的。当C1增大时,C2端的振幅增强，当C2降低时，振幅也增强。有些时候C1，C2不焊也能起振，这个不是说没有C1，C2，而是因为芯片引脚的分布电容引起的，因为本来这个C1，C2就不需要很大，所以这一点很重要。接下来分析这两个电容对振荡稳定性的影响。 因为5404的电压反馈是靠C2的，假设C2过大，反馈电压过低，这个也是不稳定，假设C2过小，反馈电压过高，储存能量过少，容易受外界干扰，也会辐射影响外界。C1的作用对C2恰好相反。因为我们布板的时候，假设双面板，比较厚的，那么分布电容的影响不是很大，假设在高密度多层板时，就需要考虑分布电容。 有些用于工控的项目，建议不要用无源晶振的方法来起振，而是直接接有源晶振。也是主要由于无源晶振需要起振的原因，而工控项目要求稳定性要好，所以会直接用有源晶振。在有频率越高的频率的晶振，稳定度不高，所以在速度要求不高的情况下会使用频率较低的晶振。
用非门74HC04与无源晶振产生时钟信号的两种电路
用非门74HC04与无源晶振产生时钟信号的两种电路 第一种如下图所示，此电路晶振频率不能太高，5Mhz以上不适用。不作研究 第二种如下图，比较好用。 以下是网上摘录的关于该电路的相关描述： 时钟信号为CMOS电平输出，频率等于晶振的并联谐振频率。74HC04相当于一个有很大增益的放大器；R2是反馈电阻，取值一般≥1MΩ，它可以使反相器在振荡初始时处于线性工作区，不可以省略，否则有时会不能起振。R1作为驱动电位调整之用，可以防止晶振被过分驱动而工作在高次谐波频率上。C1、C2为负载电容，实际上是电容三点式电路的分压电容，接地点就是分压点。以接地点即分压点为参考点，输入和输出是反相的，但从并联谐振回路即石英晶体两端来看，形成一个正反馈以保证电路持续振荡。C1、C2会稍微影响振荡频率。 74HC04可以用74AHC04或其它CMOS电平输入的反相器代替，不过不能用TTL电平输入的反相器，因为它的输入阻抗不够大，远小于电路的反馈阻抗。 实际使用时要处理好R1和R2的值，经试验，太小的R1或太大的R2会有可能导致电路工作在晶振的高次谐振频率上（常见的是3次谐波，10MHz的晶振会产生30MHz的
频率输出）。对于10MHz的晶振，采用R1=220Ω、R2=1MΩ可以使电路稳定输出10MHz 的方波时钟信号。 晶振电路 用反向器（74LS00）与晶振、两个小电容、一个大电阻。用的是典型电路，可在示波器上就是不振? HC的或HCT的才行，如果电容小的话，应该用MOS输入的门。LS芯片的最高截止频率没问题，原因是LS芯片需一个百欧级偏置电阻才能达到线性状态，此时增益又不够。 HC和LS速度上并无区别（最大40兆），问题出在振荡电路是将非门当成线性反向放大器来使用。HC只要加个10兆电阻即可，此时仍有足够的放大倍数（约100）。LS加个1兆电阻仍是非线性状态，不可能振荡，需要5千才能线性，但此时负反馈太深，放大倍数过小（小于10），仍不可能振荡。 原先CMOS比TTL的速度低，高速CMOS与TTL的速度低错不多，由于CMOS的优点工耗低，故得以发展，HC就是高速CMOS，但TTL的可靠性要好（短路不会烧掉，CMOS 就不同啦）。 我想很多的单片机爱好者对晶振两边要接22或者30pF的电容不理解，因为电容有些时候是可以不要的。其实单片机和其他一些IC的振荡电路的真名叫“三点式电容振荡电路”，如下图 Y1是晶体，相当于三点式里面的电感，C1和C2就是电容，5404非门和R1实现一个NPN的三极管，接下来分析一下这个电路。5404必需要一个电阻，不然它处于饱和截止区，而不是放大区，R1相当于三极管的偏置作用，让5404处于放大区域，那么5404 就是一个反相器，这个就实现了NPN三极管的作用，NPN三极管在共发射极接法时也是一个反相器。大家知道一个正弦振荡电路要振荡的条件是，系统放大倍数大于1，这个容易实现，相位满足360度，与晶振振荡频率相同的很小的振荡就被放大了。接下来主要讲解这个相位问题： 5404因为是反相器，也就是说实现了180°移相，那么就需要C1，C2和Y1实现180°移相就可以，恰好，当C1，C2，Y1形成谐振时，能够实现180移相，这个
单片机晶振的必要性_单片机晶振的作用_单片机晶振电路原理(51单片机)
单片机晶振的必要性_单片机晶振的作用_单片机晶振电路原理（51单片机）什么是晶振晶振一般叫做晶体谐振器，是一种机电器件，是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。 对于单片机来说晶振是很重要的，可以说是没有晶振就没有时钟周期，没有时钟周期就无法执行程序代码，那样的话单片机就无法工作。接下来跟随小编详细的了解一下单片机晶振的电路原理及作用。 单片机晶振的必要性单片机工作时，是一条一条地从ROM中取指令，然后一步一步地执行。单片机访问一次存储器的时间，称之为一个机器周期，这是一个时间基准。一个机器周期包括12个时钟周期。如果一个单片机选择了12MHZ晶振，它的时钟周期是1/12us，它的一个机器周期是12x（1/12）us，也就是1US。 MCS-51单片机的所有指令中，有一些完成得比较快，只要一个机器周期就行了，有一些完成得比较馒，得要2个机器周期，还有两条指令要4个机器周期才行。为了衡量指令执行时间的长短，又引|入一个新的概念：指令周期。所谓指令周期就是指执行条指令的时间。例如，当需要计算DJNZ指令完成所需要的时间时，首先必须要知道晶振的频率，设所用晶振为12MHZ，则一个机器周期就是1US。而DJNZ指令是双周期指令，所以执行一次要2US。如果该指令需要执行500次，正好1000us，也就是1ms。 机器周期不仅对于指令执打有着重要的意义，而且机器周期也是单片机定时器和计数器的时间基准。例如一个单片机选择了12MHZ晶振，那么当定时器的数值加1时，实际经过的时间就是1us，这就是单片机的定时原理。 单片机晶振电路原理（51单片机）XTAL1和XTAL2指的是8051系单片机上常见的用于接“晶振”（晶体谐振器-Crystal Resonator”）的两个引脚。从原理上来说，这两个引脚和MCU内部一个反相器相连接。这个反相器与外部的“晶振”组成一个构成一个皮尔斯振荡器（Pierce oscillator）。因为这个振荡器集成在器件内部的组件实在是不能更简单啦，就
单片机为什么要晶振_51单片机晶振频率
单片机为什么要晶振_51单片机晶振频率首先解释一下单片机为什么需要晶振。 晶振是什么？全称是石英晶体振荡器，是一种高精 度和高稳定度的振荡器。通过一定的外接电路来，可以 生成频率和峰值稳定的正弦波。而单片机在运行的时候，需要一个脉冲信号，做为自己执行指令的触发信号，可 以简单的想象为：单片机收到一个脉冲，就执行一次或 多次指令。 第二个问题，是不是外接晶体的值可以随意选择呢？ 当然不是，这就像不同的发动机有不同的最大功率 一样，每种型号的的单片机都有最大能接受的晶体频率。
先说51，它能够外接的最大晶体是24M，AVR单片机能够外接的最大晶振是16M。更高级的可编程芯片，例如FPGA，ARM，可以达到几百M，不过暂时不在我们的考虑范围之内。 第三个问题，为什么51最大可外接24M（不同厂家的值略有不同），而AVR等高级单片机只有16M？这设计到单片机的指令结构。 51单片机用的是复杂指令集，最直接的体现就是，它需要12个时钟周期来运行一条指令，当它外接12M晶体时，时钟周期为1/12M秒，运行一条简单的指令需要
1/1M秒；而430和AVR单片机使用的是精简指令集，只需要一个时钟周期就能运行一条指令。这样看来，51最快的指令执行速度也就是2M每秒，而430或者AVR单片机的指令执行速度是16M每秒。 第四个问题，是不是所有的单片机都需要晶体？这就要回到我们最初的目的，我们给单片机接上晶体的目的是什么？
获取稳定的脉冲！那只要有合适的方法生成稳定的 脉冲，那就可以去掉外接的晶体。举例，AVR单片机， 它在单片机内部集成了一个RC振荡电路，通过对熔丝位进行编程，可以内部生产1M,2M,4M,8M的震荡频率，进 而替代相应的晶体。 缺点是振荡电路在环境比较恶劣的情况下，不是很 稳定，对一些计时要求比较严格的仪器和设备，不建议 使用。如果对时间要求不高，多一个毫秒少一个毫秒无 所谓的话，那就可以放心用了。 第五个问题，12M晶体和11.0592M晶体有什么区别？ 呵呵，其实单从指令的执行速度来看，区别不大。 采用11.0592M的唯一目的是为了获得精准的串口通信频率，简称就是波特率，它能够精准的生成9600的波特率，在串口通信中较常用。
51单片机晶振的问题总结
51单片机晶振的问题总结 晶振是什么？全称是石英晶体振荡器，是一种高精度和高稳定度的振荡器。通过一定的外接电路来，可以生成频率和峰值稳定的正弦波。而单片机在运行的时候，需要一个脉冲信号，做为自己执行指令的触发信号，可以简单的想象为：单片机收到一个脉冲，就执行一次或多次指令。 在初学51单片机的时候，总是伴随很多有关与晶振的问题，其实晶振就是如同人的心脏，是血液的是脉搏，把单片机的晶振问题搞明白了，51单片机的其他问题迎刃而解。 一，为什么51单片机爱用11.0592MHZ晶振? 其一：因为它能够准确地划分成时钟频率，与UART(通用异步接收器/发送器)量常见的波特率相关。特别是较高的波特率(19600，19200)，不管多么古怪的值，这些晶振都是准确，常被使用的。 其二：用11.0592晶振的原因是51单片机的定时器导致的。用51单片机的定时器做波特率发生器时，如果用11.0592Mhz的晶振，根据公式算下来需要定时器设置的值都是整数;如果用12Mhz晶振，则波特率都是有偏差的，比如9600，用定时器取0XFD，实际波特率10000，一般波特率偏差在4%左右都是可以的，所以也还能用STC90C516 晶振12M 波特率9600 ，倍数时误差率6.99%，不倍数时误差率8.51%，数据肯定会出错。这也就是串口通信时大家喜欢用11.0592MHz晶振的原因，在波特率倍速时，最高可达到57600，误差率0.00%。用12MHz，最高也就4800，而且有0.16%误差率，但在允许范围，所以没多大影响。 二，在设计51单片机系统PCB时，晶振为何被要求紧挨着单片机? 原因如下：晶振是通过电激励来产生固定频率的机械振动，而振动又会产生电流反馈给电路，电路接到反馈后进行信号放大，再次用放大的电信号来激励晶振机械振动，晶振再将振动产生的电流反馈给电路，如此这般。当电路中的激励电信号和晶振的标称频率相同时，电路就能输出信号强大，频率稳定的正弦波。整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用。 问题在于晶振的输出能力有限，它仅仅输出以毫瓦为单位的电能量。在 IC(集成电路) 内部，通过放大器将这个信号放大几百倍甚至上千倍才能正常使用。 晶振和 IC 间一般是通过铜走线相连的，这根走线可以看成一段导线或数段导线，导线在切割磁力线的时候会产生电流，导线越长，产生的电流越强。现实中，磁力线不常见，电磁波却到处都是，例如：无线广播发射、电视塔发射、手机通讯等等。晶振和IC之间的连线就变成了接收天线，它越长，接收的信号就越强，产生的电能量就越强，直到接收到的电信号强度超过或接近晶振产生的信号强度时，IC内的放大电路输出的将不再是固定频率的方波了，而是乱七八糟的信号，导致数字电路无法同步工作而出错。 所以，画PCB(电路板)的时候，晶振离它的放大电路(IC管脚)越近越好。 三，单片机电路晶振不起振原因分析 遇到单片机晶振不起振是常见现象，那么引起晶振不起振的原因有哪些呢? ① PCB布线错误;②单片机质量有问题;③晶振质量有问题; ④负载电容或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题;⑤PCB板受潮，导致阻抗失配而不能起振;⑥晶振电路的走线过长;
单片机外部晶振详解 计算方法波形图
应用报告 ZHCA048–2004年1月 CMOS非缓冲反向器在振荡器电路中的使用Moshiul Haque and Ernest Cox 摘要 CMOS器件具有高输入阻抗、高增益和高带宽。这些特性与理想放大器特性相似，因此CMOS缓冲器或反向器可在振荡器电路中与其它无源组件一起使用。正因为CMOS振荡器电路经济高效、简便易用且占用的空间比传统振荡器要小得多，所以目前它们在高速应用领域中得到了广泛应用。在CMOS器件中，非缓冲反向器('U04)广泛用于振荡器应用领域。本应用报告讨论了一些TI'U04器件在典型晶体振荡器电路中的性能。 主题页 ZHCA048–2004年1月CMOS非缓冲反向器在振荡器电路中的使用1
https://www.360docs.net/doc/9416551553.html, 1简介 2振荡器原理 对于|f | |a |w 1如果满足振荡条件，该系统将象振荡器那样工作。|f | |a | exp ?j ǒa )b ǔw 1? |f | |a |w 1 ǒa )b ǔ+2 p 简介 电阻、电感、电容和高增益放大器是振荡器的基本组件。在设计振荡器时，由于晶体振荡器具有出色的频率稳定性和宽广的频率范围，所以最好选择晶体振荡器来代替使用分立无源组件（电阻、电感和电容）。晶体在本质上是具有自然谐振频率的RLC 网络。 从原理来看，振荡器可以由具有电压增益a 和相移α的放大器A 和具有传输函数f 和相移β的反馈网络F 图1）。 图1.振荡器 f 和a 是复杂量；可以根据等式1推算 振幅 和相位 要实现振荡，必须满足这些振幅和相位条件。这些条件被称作巴克豪森标准。闭环增益应≥1，并要提供360?°的总相移。 CMOS 非缓冲反向器在振荡器电路中的使用2ZHCA048–2004年1月
单片机晶振电路原理及作用
单片机晶振电路原理及作用 单什机乐阿和有晶振.在叽片机策统里隔振柞用非能応全程叫品体振荡器，他 结合单片机内部皑路产生取片机所需的时钟颇率，m片机品振提供的时钟烦率 越尚，那么巾片机运打速度就魏快.臥片接的一训折令的执行都是建泄在也片机 品振捉供的时榊坝率? 在通常工杵条件下.普通的品振频率绝对将度可达百万分之五十*囱级的粕燃更務。冇些怖振还可以由外加电压企一定抢闲内调螯蹶率，称为斥控振霸（VCO）.晶振用一种能把电能和机械能相兰转化的品休在共振的状态下T th以提供稳定，樁确的匏颇振鶴. 单斤机晶振的作用是为系统捉供基本的时钟信号.通常一个系统扶用一个鼎据,便于体部分保持同歩■有些通JR萊统的奉颇和射颇便用不同的品振、而通过电子课無嫌率的方搓保持同步? 品衣通常耳锚相环电路配含使用，以提供系统所需的时忡烦率。如果不同予垂统帘要不同臟率的时钟信号.可臥用耳同一个斛振柑连的不同锁相环來提供" 下丽我就共林的介紹一下晶振的柞用以及原埋，骷振一般采用如图la的电容三端式（考毕兹）交流等效振荡电路；宴际的晶振交曲徹电路如图lb,其中氏是用来调节振荡狈率’一般用变容?极骨加上不同的反偏电爪来实现. 这也是压控作用的机理七把品休的等效电曄代替晶体厉如阳ic；其中Co, CL, Lit RR是晶休的等效电路v （品振电略图〉 分析整个振荡楂路可知，利用h来改变频率是有限的土决宦振荡碱串的整乍 艳路电C-€be, Cce. Cv三个电容串联后和3并联再和门串联亠可M看出： C1趣小，CoKAi C变化时対整个杷路电容的卄用就越小。因而能“压控" 的频率范圉也越小°实际上，由于C14R 转载自：https://www.360docs.net/doc/9416551553.html, MCU,单片机,全称单片微型计算机。它相当于一个微型计算机,只是相对于计算机来说少了输入和输出设备,是把一个计算机系统集合到一个芯片上。而每个单片机系统里都有一款晶振,它就相当于单片机系统的心脏,如果没有晶振那单片机也就工作不起来。晶振的作用就是产生时钟频率,单片机的运行速度就和晶振产生的时钟频率相搭边,时钟频率越高单片机的速度也就越快。 石英晶振内部都有一块石英晶体,它可以把电能和机械能互相转换,从而给电子系统提供稳定、精确的单频振荡。石英水晶振子也有高等普通之分,普通晶振频率精度就可达到50%,高级晶振的频率精度可想而知了,但是高级晶振就价格也相对较高。 晶振分为两大类,无源晶振（石英晶体谐振器）,有源晶振（石英晶体振荡器）。石英晶体谐振器的价格一般都是比较廉价的,但是相对的缺陷也是有的,信号质量较差、需要精确匹配外围电路，更换不同频率的晶振是也比较麻烦。石英晶体振荡器的价格要比无源晶振的价格高上不少,而且灵活性也较差,但是一分钱一分货,有源晶振不需要芯片内部有振荡器,型号也较好,比较稳定。不需要复杂的匹配电路和链接方式,产线生产也快。 石英晶体振荡器如果按照现代社会的要求来说,可以范围内为4种：OCXO恒温晶振、TCOX温补晶振、SPXO普通振荡器、VCXO 压控晶振。 关于石英晶体振荡器我们之前已经跟大家讲过了,就先不讲了,等 后期有新知识再教给大家。今天给大家说说这无源晶振电路怎么选择负载电容。无源晶振在电子产品中用的比较多,用量也比较大,而每一款晶振都有各自的特性,负载电容也不例外。1.在电子产品许可的范围里负载电容值越小越好。2.输出电容值要大于输入值,这也可以加快晶振起振。3.工程在挑选外部元件的时候数值应该和晶振参数相匹配。 晶振的作用与原理 一，晶振的作用 (1)晶振是石英振荡器的简称，英文名为Crystal，它是时钟电路中最重要的部件，它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率，它就像个标尺，工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定，自然容易出现问题。 (2)晶振还有个作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号.晶振是晶体振荡器的简称。它用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。 (3)晶振在数字电路的基本作用是提供一个时序控制的标准时刻。数字电路的工作是根据电路设计，在某个时刻专门完成特定的任务，如果没有一个时序控制的标准时刻，整个数字电路就会成为“聋子”，不知道什么时刻该做什么事情了。 (4)晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。 如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。 (5)电路中，为了得到交流信号，可以用RC、LC谐振电路取得，但这些电路的振荡频率并不稳定。在要求得到高稳定频率的电路中，必须使用石英晶体振荡电路。石英晶体具有高品质因数，振荡电路采用了恒温、稳压等方式以后，振荡频率稳定度可以达到10^(-9)至10^(-11)。广泛应用在通讯、时钟、手表、计算机……需要高稳定信号的场合。石英晶振不分正负极, 外壳是地线，其两条不分正负 二，晶振的原理； 石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本结构大致是从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。 51 单片机晶振与波特率的关系 在串行通信中， MCS — 51 串口可约定四种工作方式。其中，方式 0 和方式 2 的波特率是固定的，而方式 1 和方式 3 的波特率是可变的，由定时器 T1 的溢出率决定。波特率是指串行端口每秒内可以传输的波特位数。这里所指的波特率，如标准9600 不是每秒种可以传送 9600 个字节，而是指每秒可以传送9600 个二进位，而一个字节要 8 个二进位，如用串口模式 1 来传输，那么加上起始位和停止位，每个数据字节就要占用 10 个二进位， 9600 波特率用模式 1 传输时，每秒传输的字节数是9600 - 10=960字节。一、方式0 和方式 2的波特率 方式0的波特率是固定的，为fosc/12 ,以一个12M的晶振来计算，那么它的波特率可以达到 1M。 方式2的波特率是固定在fosc/64或fosc/32，具体用那一种就取决于 PCON 寄存器中的 SMOD 位，如 SMOD 为 0，波特率为 focs/64,SMOD 为 1 ，波特率为 focs/32 。二、方式 1 和方式3 的波特率 模式 1 和模式 3 的波特率是可变的，取决于定时器 1 或 2（对于 52 芯片）的溢出速率，就是说定时器 1 每溢出一次，串口 发送一次数据。可以用以下的公式去计算：上式中如设置了 PCON 寄存器中的 SMOD 位为 1 时就可以把波特率提升 2 倍。通常会使用定时器 1工作在定时器工作模式 2 下，这时定时值中的 TL1 做为计数， TH1 做为自动重装值，这个定时模式下，定时器溢出后， TH1 的值会自动装载到 TL1 ，再次开始计数，这样可以不用软件去干预，使得定时更准确。在这个定时模式 2 下定时器 1 溢出速率的计算公式如下：溢出速率 =(计数速率 )/(256-TH1 初值 ) 溢出速率 =fosc/[12*(256-TH1 初值 )] 上式中的“计数速率”与所使用的晶体振荡器频率有关，在 51 芯片中定时器启动后会在每一个机器周期使定时寄存器 TH 的值加 1，一个机器周期等于十二个振荡周期，所以可以得知 51 芯片的计数速率为晶体振荡器频率的 1/12 ，一个 12M 的晶振用在 51 芯片上，那么 51 的计数速率就为 1M 。通常用 11.0592M 晶体是为了得到标准的无误差的波特率，那么为何呢?计算一下就知道了。如我们要得到 9600 的波特率，晶振为 11.0592M 和 12M ，定时器1 为模式 2，SMOD 设为 1 ，分别看看那所要求的 TH1 为何值。代入公式： 11.0592M ： 9600=(2 + 32) X ((11.0592M/12)/(256-TH1)) TH1=250 12M ： 9600=(2 + 32) X ((12M/12)/(256-TH1)) TH1? 249.49 上面的计算可以看出使用 12M 晶体的时候计算出来的 TH1 不为整数，而 TH1 的值只能取整数，这样它就会有一定的误差存在不能产生精确的 9600 波特率。当然一定的误差是可以在使用中被接受的，就算使用 11.0592M 的晶体振荡器也会因晶体本身所存在的误差使波特率产生误差，但晶体本身的误差对 单片机晶振电路原理及作用单片机晶振电路设计 在电子学上，通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路” （如有源音箱、有源滤波器等），而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为crystal （晶体），而有源晶振则叫做oscillator （振荡器）。无源晶振是有2个 引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振有4只引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件，因此体积较大。 有源晶振 有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚 接电压。 有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而 且价格高。 有源晶振是右石英晶体组成的，石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（由晶片的尺寸和形状决定）相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。 压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。 图3是一个串联型振荡器，晶体管T1和T2构成的两级放大器，石英晶体XT 与电容C2构成LC电路。在这个电路中，石英晶体相当于一个电感，C2为可变电容器，调节其容量即可使电路进入谐振状态。该振荡器供电电压为 5V,输出波形为方波。 单片机的内部时钟与外部时钟 单片机有内部时钟方式和外部时钟方式两种：（1）单片机的XTAL1 和XTAL2内部有一片内振荡器结构，但仍需要在XTAL1和XTAL2两端连接一个晶振和两个电容才能组成时钟电路，这种使用晶振配合产生信号的方法是内部时钟方式；（2）单片机还可以工作在外部时钟方式下，外部时钟方式较为简单，可直接向单片机XTAL1引脚输入时钟信号方波，而XTAL2管脚悬空。既然外部时钟方式相对内部较为方便，那为什么大多数单片机系统还是选择内部时钟方式呢？这是因为单片机的内部振荡器能与晶振、电容构成一个性能非常好的时钟信号 源，而如果要产生这样的信号作为外部时钟信号输入到单片机中，则 51单片机晶振你所不知道的21个问题 一，为什么51单片机爱用11.0592MHZ晶振? 其一：因为它能够准确地划分成时钟频率，与UART(通用异步接收器/发送器)量常见的波特率相关。特别是较高的波特率(19600，19200)，不管多么古怪的值，这些晶振都是准确，常被使用的。 其二：用11.0592晶振的原因是51单片机的定时器导致的。用51单片机的定时器做波特率发生器时，如果用11.0592Mhz的晶振，根据公式算下来需要定时器设置的值都是整数;如果用12Mhz晶振，则波特率都是有偏差的，比如9600，用定时器取0XFD，实际波特率10000，一般波特率偏差在4%左右都是可以的，所以也还能用STC90C516 晶振12M 波特率9600 ，倍数时误差率6.99%，不倍数时误差率8.51%，数据肯定会出错。这也就是串口通信时大家喜欢用11.0592MHz晶振的原因，在波特率倍速时，最高可达到57600，误差率0.00%。用12MHz，最高也就4800，而且有0.16%误差率，但在允许范围，所以没多大影响。 二，在设计51单片机系统PCB时，晶振为何被要求紧挨着单片机? 原因如下：晶振是通过电激励来产生固定频率的机械振动，而振动又会产生电流反馈给电路，电路接到反馈后进行信号放大，再次用放大的电信号来激励晶振机械振动，晶振再将振动产生的电流反馈给电路，如此这般。当电路中的激励电信号和晶振的标称频率相同时，电路就能输出信号强大，频率稳定的正弦波。整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用。 问题在于晶振的输出能力有限，它仅仅输出以毫瓦为单位的电能量。在IC(集成电路) 内部，通过放大器将这个信号放大几百倍甚至上千倍才能正常使用。 晶振和IC 间一般是通过铜走线相连的，这根走线可以看成一段导线或数段导线，导线在切割磁力线的时候会产生电流，导线越长，产生的电流越强。现实中，磁力线不常见，电磁波却到处都是，例如：无线广播发射、电视塔发射、手机通讯等等。晶振和IC之间的连线就变成了接收天线，它越长，接收的信号就越强，产生的电能量就越强，直到接收到的电信号强度超过或接近晶振产生的信号强度时，IC内的放大电路输出的将不再是固定频率的方波了，而是乱七八糟的信号，导致数字电路无法同步工作而出错。 为什么51单片机常用11.0592MHz的晶振 现在有许多极好的编译程序能显示代码，在速度和尺寸两方面都是非凡有效的。现代的编绎器非常适应寄存器和变量的使用方面，比手动编译有较好的优越性，甚至在其它常规方面，所以C应是看代码方面最合适的。答1：因为它能够准确地划分成时钟频率，与UART(通用异步接收器/发送器)量常见的波特率相关。特别是较高的波特率(19600，19200)，不管多么古怪的值，这些晶振都是准确，常被使用的。 答2：当定时器1被用作波特率发生器时，波特率工作于方式1和方式3是由定时器1的溢出率和SMOD的值(PCON.7------双倍速波特率)决定：方式1、3波特率= (定时器1的溢出率) 特殊时，定时器被设在自动重袋模式(模式2，TMOD的高四位为0100B)，其为： 方式1、 3波特率= 11.0592MHZ晶振的一些典型波特率如下： 波特率SMOD TH1 19200 1 0FDH 9600 0 0FDH 4800 0 0FAH 2400 0 0F4H 1200 0 0E8H 300 0 0A0H 更换一种计算方式，它将以修改公式达到我们需求的波特率来计算出晶振。最小晶振频率=波特率x 384 x 2 SMOD 这就是我们所需波特率的最小晶振频率，此频率能成倍增加达到我们需求的时钟频率。 例如：波特率为19.2KH2的最小晶振频率： 3.6864=19200x384x2(波特率为19.2K的SMOD为1 ) 11.0592=3.6864x3 其中TH1是由倍乘数(3)确定 TH1=256-3=253=0FDH 用来确定定时器的重装值，公式也可改为倍乘数的因子： 晶振频率=波特率x(256-TH1)x384x2 SMOD 这是波特率为19.24K的晶振频率。 以上的例子可知，被乘数(3)是用来确定TH1： TH1=256-3=253=0FDH 19.2K波特率的晶振为 11.0592=19200x(256-0FDH)x384x2(19.2 k的SMOD为1) 其它值也会得出好的结果，但是11.0592MHZ是较高的晶振频率，也允许高波特率。 PIC系列单片机的振荡器配置方法 PIC单片机 https://www.360docs.net/doc/9416551553.html, PIC系列单片机可工作于不同的振荡器方式。用户可以根据其系统设计的需要，选择下述四种振荡方式中的一种，其振荡的频率范围在DC～20/25MHz之间，如表1所示。 用户可以根据不同的应用场合，从表1所示的四种振荡方式中选择一种(使用PIC编程器时也需作这种选择的操作)，以获得最佳的性能价格比。其中，LP振荡器方式可以降低系统功耗，RC振荡器方式可节省成本。 建立PIC单片机源程序时，其振荡器方式由配置寄存器CONFIG的D1位和D0位来决定，如表2所示。 1 内部晶体振荡器/陶瓷振荡器 在LP、XT和HS这三种方式下，需要在单片机引脚OSC1/CLKIN和OSC2/CLKOUT的两端接一石英晶体或陶瓷谐振器。如图1中，只有在HS方式下才需要在振荡回路中加入电阻Rs(100Ω 一份电路在其输出端串接了一个22K的电阻，在其输出端和输入端之间接了一个10M的电阻，这是由于连接晶振的芯片端内部是一个线性运算放大器，将输入进行反向180度输出，晶振处的负载电容电阻组成的网络提供另外180度的相移，整个环路的相移360度，满足振荡的相位条件，同时还要求闭环增益大于等于1，晶体才正常工作。 晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈，保证放大器工作在高增益的线性区，一般在M 欧级，输出端的电阻与负载电容组成网络，提供180度相移，同时起到限流的作用，防止反向器输出对晶振过驱动，损坏晶振。 和晶振串联的电阻常用来预防晶振被过分驱动。晶振过分驱动的后果是将逐渐损耗减少晶振的接触电镀，这将引起频率的上升，并导致晶振的早期失效，又可以讲drive level调整用。用来调整drive level和发振余裕度。 Xin和Xout的内部一般是一个施密特反相器,反相器是不能驱动晶体震荡的.因此,在反相器的两端并联一个电阻,由电阻完成将输出的信号反向180度反馈到输入端形成负反馈,构成负反馈放大电路.晶体并在电阻上,电阻与晶体的等效阻抗是并联关系,自己想一下是电阻大还是电阻小对晶体的阻抗影响小大? 电阻的作用是将电路内部的反向器加一个反馈回路，形成放大器，当晶体并在其中会使反馈回路的交流等效按照晶体频率谐振，由于晶体的Q值非常高，因此电阻在很大的范围变化都不会影响输出频率。过去，曾经试验此电路的稳定性时，试过从100K～20M都可以正常启振，但会影响脉宽比的。 晶体的Q值非常高, Q值是什么意思呢？晶体的串联等效阻抗是Ze = Re + jXe, Re<< |jXe|, 晶体一般等效于一个Q很高很高的电感，相当于电感的导线电阻很小很小。Q一般达到10^-4量级。 避免信号太强打坏晶体的。电阻一般比较大，一般是几百K。 串进去的电阻是用来限制振荡幅度的，并进去的两颗电容根据LZ的晶振为几十MHZ一般是在20~30P左右，主要用与微调频率和波形，并影响幅度，并进去的电阻就要看IC spec了，有的是用来反馈的，有的是为过EMI的对策 可是转化为并联等效阻抗后，Re越小，Rp就越大，这是有现成的公式的。晶体的等效Rp 很大很大。外面并的电阻是并到这个Rp上的，于是，降低了Rp值-----＞增大了Re -----＞单片机和无源晶振、有源晶振的关系
晶振的作用与原理
51单片机晶振与波特率的关系
单片机晶振电路原理及作用_单片机晶振电路设计方案
51单片机晶振你所不知道的21个问题
为什么51单片机常用11.0592MHz的晶振
单片机晶振使用
晶振并联电阻的作用