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  • 單片機內外部晶振的區別

    作者: 揚興晶振 日期:2022-02-16 瀏覽量:

      被譽為微型計算機系統-單片機


      它與晶振有什么聯系


      會有什么樣的工作原理


      單片機內外晶振有差異嗎


      #01


      單片機晶振的作用


      單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統。盡管它的大部分功能集成在一塊小芯片上,但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件:CPU、內存、內部和外部總線系統,目前大部分還會具有外存。

      

     

      單片機晶振的作用是為系統提供基本的時鐘信號。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石英晶振,而通過電子調整頻率的方法保持同步。單片機晶振提供的時鐘頻率越高,那么單片機運行速度就越快,單片機接的一切指令的執行都是建立在晶振提供的時鐘頻率。


      #02


      單片機晶振電路原理


      單片機一般采用三端式(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;把石英晶體的等效電路代替晶體后。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,然后一步一步地執行。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三個串聯后和Co并聯再和C1串聯??梢钥闯觯?/span>C1越小,Co越大,Cv變化時對整個槽路的作用就越小。因而能壓控的頻率范圍也越小。實際上,由于C1很小(1E-15量級),Co不能忽略(1E-12量級)。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,壓控范圍越大,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。采用泛音次數越高的晶振,其等效C1就越小;因此頻率的變化范圍也就越小。


      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。


      #03


      單片機內外部晶振的區別


      單片機的外部晶振穩定,受溫度,濕度等環境因素影響比內部晶振小,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,就需要外部晶振,因為內部晶振不能根據需要停止,而外部晶振可以適時停止,從而進入休眠狀態,降低功耗。


      而單片機的內部晶振一般不夠準確,誤差比較大。但單片機的內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確定時等的話),用內部晶振就足夠了,并且這樣成本還低。


      |小結


      對于單片機到底是使用外部晶振還是內部晶振,還要考慮到產品使用穩定情況、功耗以及性價比等方面。如果您想具體了解單片機與晶振電路匹配問題,我們可以提供專業技術工程師為您服務。

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