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晶振有什么作用

时间:2020-09-07 15:35:04 其他

                                      


一、什么是晶振

晶振,全名叫“晶体振荡器”,它在设计电路系统当中能够起到发展产生影响振荡信号频率的作用,我们都知道,单片机技术可以自己看成是在时钟数据驱动下的时序进行逻辑分析电路,那么对于这个所需要的时钟方式就是晶振来产生,可以说它的单片机的心脏,让单片机时刻有脉动,它控制着计算机的工作生活节奏,晶振的频率有32.768kHz、1MHz、2MHz、4MHz、8MHz、12MHz……当然,还有存在很多企业其他不同频率。

该晶体具有主动和被动的晶体振荡器,我们通常看到的电路板之上,以在所述电容器电阻器和其它部件的帮助实际振动晶体无源晶体,它需要外部辅助部件;两个有源晶体它单片机内部的内部,它不需要外部元件,并协助启动。时钟信号可以以三种方式产生:一种是帧内模式时,内部振荡电路使用的芯片,但一般是RC振荡电路产生一时钟信号端子;外部其他方式有两种,即,外部晶体振荡器,由一个外部时钟信号和引入外部振荡器输入的引入。

二、如何进行选择一个合适的晶振

 可以说有很多晶振,我讲的是单片机外的晶振,有石英晶振,温度补偿晶振等,那么选择晶振时需要注意哪些细节呢?

晶体振荡器的主要参数包括: 频率、精度、适用环境温度、封装尺寸。

1、频率

这应该是最重要的参数,频率决定了单片机能否高速运行,如果对于频率的使用过程不是很严格,可以考虑使用单片机的内部晶体振荡器,例如 stm32内部晶体振荡器可以达到8mhz,甚至16hz,如果频率要求不高,即普通型的驱动器,不涉及双片机通信,不涉及串行通信,不涉及时间,例如定时等。 ,此时可以考虑使用单片机内部晶体振荡器,如 st 单片机内部 rc 时钟(高速内部 hsi) rcostillator,频率一般为8兆赫或16兆赫,一般无源芯片晶体振荡器为几美分,如果使用内部振荡,可以节省很多钱,同时电路也节省了很多元件;

2、精度

如果我们对于提高精度可以要求具有很高的话,例如电路当中会涉及到时间的准确定位精度的话那就只能用外部晶振了,因为企业外部晶振比较系统稳定而内部晶振的误差比较大,时间久了对于工作时间的累积产生很大误差,特别是我国对于RC振荡器对于环境温度进行比较敏感,容易受其影响。

3、环境温度

环境进行温度以及对于企业内部晶振,也就是RC振荡器影响具有较大,下图是某STM32芯片公司内部RC振荡器振荡频率误差值随着中国温度的变化曲线图,可以明显看出,在25℃左右时候,它的振荡精度能保持在1%以内,但是我们随着温度的不断发展上升或者下降,它的精度都逐渐开始下降,因此学生对于在使用网络环境设计温度比较恶劣且对时间有严格管理控制的场合的环境问题时候教师可以不考虑用内部的晶振。

4、封装尺寸

晶振的封装有很多,有贴片的、插进陶瓷、圆柱体的等,特别是我们现在的贴片晶振尺寸要求越来越大越小,可以得到满足企业不同的场合,在选用晶振时候教师需要进行考虑晶振尺寸对电路板的影响。


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