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单片机中晶体振荡器的作用

454398 来源:上海韬放电子 作者:上海韬放电子 2020-12-11 17:29 次阅读

晶体振荡器通常称为晶体谐振器,它是一种机电设备。它是由经过精密切割和磨削,电镀电极和焊接导线损耗很小的石英晶体制成的。

晶体振荡器,全称是石英晶体振荡器,是一种高精度,高稳定性的振荡器。具有一定频率和峰值的正弦波可以由某个外部电路产生。单片机在运行时需要一个脉冲信号,作为其自身执行指令的触发信号,可以简单地想象为:单片机接收到一个脉冲,执行一条或多条指令。

对于单片机,晶体振荡器非常重要。可以说没有晶体振荡器就没有时钟周期,没有时钟周期就不能执行程序代码。在这种情况下,微控制器将无法工作。

晶体振荡器和单片机的周期

当单片机工作时,它从ROM一张接一张地接收指令,然后逐步执行它们。单片机一次访问存储器的时间称为机器周期,这是一个时间基准。一个机器周期包括12个时钟周期。如果单片机选择12Mhz晶体振荡器,则其时钟周期为1 / 12us,这也是一个晶体周期。它的机器周期之一是12×(1/12)us或1US。

机器周期不仅对于指令执行很重要,而且对于计时器和计数器的时间基准也很重要。例如,如果单片机选择12Mhz晶体振荡器,则当计时器的值增加1时,实际经过的时间为1US,这是单片机的计时原理。

单片机晶体振荡器的功能

SCM晶体振荡器的功能是为系统提供基本的时钟信号。通常,系统共享一个晶体振荡器,这对于使部件保持同步很方便。在某些通信系统中,基频和射频使用不同的晶体振荡器,但是它们通过电子频率调整来同步。

晶体振荡器通常与PLL电路一起使用,以提供系统所需的时钟频率。如果不同的子系统需要不同的频率时钟信号,则可以通过连接到同一晶体振荡器的不同PLL提供它们。

在正常工作条件下,普通晶体振荡器频率的绝对精度可以达到百万分之五十。先进的精度更高。某些晶体振荡器也可以通过施加的电压在一定范围内调节,称为压控振荡器(VCO)。晶体振荡器使用一种晶体,该晶体可以将电能和机械能相互转换,并在谐振状态下工作,以提供稳定而准确的单频振荡。

指令周期

指令周期是执行一条指令所需的时间,通常由几个机器周期组成。所需的机器周期数随指令而变化。对于某些简单的单字节指令,在指令提取周期中,将指令从指令寄存器中取出后,便会立即对其进行解码和执行,而无需其他机器周期。对于某些复杂的指令,例如传输指令和乘法指令,需要两个或多个机器周期。通常,具有一个机器周期的指令称为单周期指令,而包含两个机器周期的指令称为双周期指令。简而言之,没有晶体振荡器,就不会有时钟周期。如果没有时钟周期,则无法执行程序代码,

机器周期不仅对于指令执行很重要,而且对于计时器和计数器的时间基准也很重要。例如,如果单片机选择一个12 MHz的晶体振荡器,则当计时器的值增加1时,实际经过的时间为1US,这是单片机的计时原理。

晶体振荡器为单片机提供工作信号脉冲。该脉冲是MCU的工作速度。例如12兆赫。MCU的工作速度为每秒12兆位。MCU中也有晶体振荡器。通过连接外部晶体振荡器可以获得更稳定的频率。

另外,这里有一句话:晶体振荡器和晶体是不一样的。

晶体振荡器和晶体之间的区别

(1)晶体振荡器是有源晶体振荡器的缩写,也称为振荡器。晶体是无源晶体振荡器的缩写,也称为谐振器。英文名称是crystal。

(2)无源晶体振荡器(Crystal)是一种直接插入两个引脚的非极性元件,需要时钟电路的帮助才能产生振荡信号。49U和49S封装很常见。

(3)有源晶体振荡器(晶体振荡器)通常是一个封装,其表面有四个引脚,并且内部有一个时钟电路。只能通过电源产生振荡信号。一般分为7050、5032、3225、2520包装形式。
编辑:hfy

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