单片机晶振
一、单片机晶振的作用
晶振全名为晶体振荡器,是由具有压电效应的石英晶体片制成,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,通俗易懂的说就是给系统提供时钟信号,然后单片机才能执行程序,晶振提供的时钟频率越高,单片机的运行速度也就越快。
图一 晶振封装图(图片来源与百度)
图二 电路原理图设计重使用的晶振(EDA嘉立创制图)
二、晶振分类
按制作材料分类:可分为石英晶振和陶瓷晶振
按应用特性分类:可分为串联谐振型晶振和并联谐振型晶振
按负载电容特性分类:可分为低负载电容型晶振和高负载电容型晶振
按晶振的功能和实现技术分类:可以将晶振分为温度补偿晶体振荡器(TCXO)、压控晶体振荡器(VCXO)、普通晶体振荡器(SPXO)、恒温晶体振荡器(OCXO)
按封装形式分类:可分为玻璃真空密封型晶振、金属壳封装型晶振、陶瓷封装型及塑料壳封装型晶振
按外形分类:可分为长方形晶振、圆柱形晶振、椭圆形晶振
按谐振频率精度分类:可分为高精度型晶振、中精度型晶振及普通型晶振
无源晶振 需要用DSP片内的振荡器,在datasheet上有建议的连接方法。无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP,而且价格通常也较低
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,不需要复杂的配置电路。
三、系统时钟源-------外部晶振与内部晶振可二选一
外部晶振(HSE):稳定、精度高、功耗低、不易受环境影响、最高可达72MHZ
内部晶振 (HSI):精度低、误差大、8MHZ
四、电路原理图设计如何选择
首先根据主芯片的要求去选择晶振频率。有的芯片内部已经集成高精度时钟就不需要单独设计晶振电路如下图三 STC15F2K60S2芯片,而有的芯片是需要单独设计的,如上图二中,是STM32F103C8T6芯片,具体可参考芯片数据手册。其中如,STM32F103C8T6芯片引脚的晶振输入信号。
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图三 STC15F2K60S2芯片
图四 STM32F103C8T6芯片引脚设置文章来源地址https://uudwc.com/A/AGB4