晶振大佬也只能答對(duì)3個(gè)問題?測(cè)一測(cè)你有多了解晶振!
晶振具有正逆壓電效應(yīng)這一物理特性,晶振的主要參數(shù)有標(biāo)稱頻率、負(fù)載電容、頻率精度、頻率穩(wěn)定度等。為增進(jìn)大家對(duì)晶振的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)一些常見的與晶振相關(guān)的問題予以解答。如果你對(duì)晶振具有興趣,不妨和小編一起來(lái)繼續(xù)往下閱讀哦。
1、晶振為何被要求緊挨著IC,單片機(jī)晶振不起振?
答:原因如下:
晶振是通過電激勵(lì)來(lái)產(chǎn)生固定頻率的機(jī)械振動(dòng),而振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生電流反饋給電路,電路接到反饋 后進(jìn)行信號(hào)放大,再次用放大的電信號(hào)來(lái)激勵(lì)晶振機(jī)械振動(dòng),晶振再將振動(dòng)產(chǎn)生的電流反饋給電路,如此這般。當(dāng)電路中的激勵(lì)電信號(hào)和晶振的標(biāo)稱頻率相同時(shí),電 路就能輸出信號(hào)強(qiáng)大,頻率穩(wěn)定的正弦波。整形電路再將正弦波變成方波送到數(shù)字電路中供其使用。
問題在于晶振的輸出能力有限,它僅僅輸出以毫瓦為單位的電能量。在 IC(集成電路) 內(nèi)部,通過放大器將這個(gè)信號(hào)放大幾百倍甚至上千倍才能正常使用。
晶振和 IC 間一般是通過銅走線相連的,這根走線可以看成一段導(dǎo)線或數(shù)段導(dǎo)線,導(dǎo)線在切割磁力線的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電流,導(dǎo)線越長(zhǎng),產(chǎn)生的電流越強(qiáng)。
現(xiàn)實(shí)中,磁力線不常見,電磁波卻到處都是,例如:無(wú)線廣播發(fā)射、電視塔發(fā)射、手機(jī)通訊等等。晶振和IC之間的連線就變成了接收天線,它越長(zhǎng),接收的信號(hào)就 越強(qiáng),產(chǎn)生的電能量就越強(qiáng),直到接收到的電信號(hào)強(qiáng)度超過或接近晶振產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度時(shí),IC內(nèi)的放大電路輸出的將不再是固定頻率的方波了,而是亂七八糟的信 號(hào),導(dǎo)致數(shù)字電路無(wú)法同步工作而出錯(cuò)。
所以,畫PCB(電路板)的時(shí)候,晶振離它的放大電路(IC管腳)越近越好。
2、單片機(jī)晶振與速度的疑問,執(zhí)行一條指令的周期不是由晶振決定的嗎。那么比如51單片機(jī)和MSP430,給51接高速晶振,430接低速的,是不是51跑的要快?是不是速度單片機(jī)速度僅僅與晶振有關(guān),關(guān)鍵是單片機(jī)能不能支持那么大的晶振?我的理解對(duì)嗎?
答:每個(gè)單片機(jī)的速度是受到內(nèi)部邏輯門電平跳變速度的**的。
你說(shuō)的沒錯(cuò),對(duì)于一個(gè)51,給他用更高的晶振,速度會(huì)快些。
但是對(duì)于高級(jí)的單片機(jī)就不一樣了。高級(jí)單片機(jī)內(nèi)部,一般都是有頻率控制寄存器的,所以,簡(jiǎn)單的增加晶振,可能達(dá)到單片機(jī)的極限,導(dǎo)致跑飛。
3、單片機(jī)的運(yùn)行速度和晶振大小的關(guān)系,若單片機(jī)的最高工作頻率是40M,晶振是否可以選擇24M或更高,但不超過40M,這樣單片機(jī)的運(yùn)行速度是否大增?長(zhǎng)期在此工作頻率下對(duì)單片機(jī)是否有不良影響?單片機(jī)對(duì)晶振的選擇的原則是怎樣的?謝謝!
答:當(dāng)然是有影響的,單片機(jī)的工作速度越快,功耗也越大,受干擾也會(huì)越厲害,總之最高能跑40M的,跑不超過40M的是沒有問題的,只是對(duì)相關(guān)的技術(shù)(如PCB的設(shè)計(jì)元件的選取等)會(huì)高去很多。
4、請(qǐng)問:有什么方法可以確定某一款單片機(jī)在某一大小的晶振下是否能正常工作?
答:晶振好比單片機(jī)的心臟
晶振選擇太高不太合適,具體晶振上限是多少,恐怕測(cè)不出來(lái),只能按照人家單片機(jī)的要求,一般STC系列單片機(jī)上限是35M或40M,stc單憑上寫的有,如STC11F16XE 35I-LQFP44G其中35I就是晶振最高35M的工業(yè)級(jí)芯片。
超過上限會(huì)出現(xiàn)什么樣的問題,沒有測(cè)試過,一般晶振選擇12M的比較多,如果選擇STC 1T指令的,就相當(dāng)于12*12=144M的晶振。如果用于串口通信,建議選用11.0592M的或22.184M,選擇晶振最主要還是參照人家的說(shuō)明書。
5、4個(gè)AT89C51單片機(jī)能否用一個(gè)12M的晶振使其都正常工作?一個(gè)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式,其余三個(gè)用外部方式。。.那我四個(gè)都用內(nèi)部方式可以不(將4個(gè)單片機(jī)都并聯(lián)在一個(gè)晶振上)?
6、AT89C51單片機(jī)4兆的晶振能不能啟動(dòng)?
答:當(dāng)然可以,看看datasheet吧,我估計(jì)1M的都可以
還有的單片機(jī)如2051可能還可以低
臺(tái)系日系有的可以到32.768kHz
7、89c51單片機(jī)的復(fù)位電路中常采用12MHZ的晶振,實(shí)際上市場(chǎng)上稍小于12MHZ,為什么呢?急求
答:需要串口通訊時(shí)一般是用11.0582MHZ的,這樣波特率才好算。
用12MHZ的工作周期就容易計(jì)算。
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