在初學(xué)單片機(jī)的時(shí)候,，總是伴隨很多有關(guān)于晶振的問題,，其實(shí)晶振就是如同人的心臟,，是血液的脈搏，把單片機(jī)的晶振問題搞明白了,，51單片機(jī)的其他問題迎刃而解……

什么是晶振

晶振一般叫做晶體諧振器,，是一種機(jī)電器件,，是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。

晶振,，全稱是石英晶體振蕩器,，是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器。通過一定的外接電路來,，可以生成頻率和峰值穩(wěn)定的正弦波,。而單片機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候，需要一個(gè)脈沖信號(hào),，做為自己執(zhí)行指令的觸發(fā)信號(hào)，可以簡(jiǎn)單的想象為：?jiǎn)纹瑱C(jī)收到一個(gè)脈沖,，就執(zhí)行一次或多次指令,。

對(duì)于單片機(jī)來說晶振是很重要的，可以說是沒有晶振就沒有時(shí)鐘周期,，沒有時(shí)鐘周期就無法執(zhí)行程序代碼,，那樣的話單片機(jī)就無法工作。

晶振與單片機(jī)周期??

單片機(jī)工作時(shí),，是一條一條地從RoM中取指令,，然后一步一步地執(zhí)行。單片機(jī)訪問一次存儲(chǔ)器的時(shí)間,，稱之為一個(gè)機(jī)器周期,，這是一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)?！獋€(gè)機(jī)器周期包括12個(gè)時(shí)鐘周期,。如果一個(gè)單片機(jī)選擇了12MHZ晶振，它的時(shí)鐘周期是1/12us,，也是一個(gè)晶振周期,。它的一個(gè)機(jī)器周期是12×(1/12)us，也就是1us,。?

機(jī)器周期不僅對(duì)于指令執(zhí)行有著重要的意義,，而且機(jī)器周期也是單片機(jī)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的時(shí)間基準(zhǔn)。例如一個(gè)單片機(jī)選擇了12MHZ晶振,，那么當(dāng)定時(shí)器的數(shù)值加1時(shí),，實(shí)際經(jīng)過的時(shí)間就是1us，這就是單片機(jī)的定時(shí)原理,。

單片機(jī)晶振的作用

單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào),。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步,。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振,，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步,。

晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率,。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào),，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。

在通常工作條件下,，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬分之五十,。高級(jí)的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率,，稱為壓控振蕩器(VCO),。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定,，精確的單頻振蕩,。

指令周期??

指令周期是執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間，一般由若干個(gè)機(jī)器周期組成,。指令不同,，所需的機(jī)器周期數(shù)也不同。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的的單字節(jié)指令,，在取指令周期中,，指令取出到指令寄存器后，立即譯碼執(zhí)行,，不再需要其它的機(jī)器周期,。對(duì)于一些比較復(fù)雜的指令，例如轉(zhuǎn)移指令,、乘法指令,，則需要兩個(gè)或者兩個(gè)以上的機(jī)器周期。通常含一個(gè)

機(jī)器周期的指令稱為單周期指令,，包含兩個(gè)機(jī)器周期的指令稱為雙周期指令,。簡(jiǎn)單地說，沒有晶振,，就沒有時(shí)鐘周期,，沒有時(shí)鐘周期，就無法執(zhí)行程序代碼,，單片機(jī)就無法工作,。

機(jī)器周期不僅對(duì)于指令執(zhí)打有著重要的意義，而且機(jī)器周期也是單片機(jī)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的時(shí)間基準(zhǔn),。例如一個(gè)單片機(jī)選擇了12兆赫茲晶振,，那么當(dāng)定時(shí)器的數(shù)值加1時(shí)，實(shí)際經(jīng)過的時(shí)間就是1us,，這就是單片機(jī)的定時(shí)原理,。

晶振是給單片機(jī)提供工作信號(hào)脈沖的,。這個(gè)脈沖就是單片機(jī)的工作速度。比如12兆晶振,。單片機(jī)工作速度就是每秒12兆,。單片機(jī)內(nèi)部也有晶振。接外部晶振可以或得更穩(wěn)定的頻率.

另外,，在此提一句：晶振與晶體是不一樣的,。

晶振與晶體的區(qū)別

1) 晶振是有源晶振的簡(jiǎn)稱，又叫振蕩器,。英文名稱是oscillator,。晶體則是無源晶振的簡(jiǎn)稱，也叫諧振器,。英文名稱是crystal.

2) 無源晶振(晶體)一般是直插兩個(gè)腳的無極性元件,，需要借助時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號(hào)。常見的有49U,、49S封裝,。

3) 有源晶振(晶振)一般是表貼四個(gè)腳的封裝,，內(nèi)部有時(shí)鐘電路,，只需供電便可產(chǎn)生振蕩信號(hào)。一般分7050,、5032,、3225、2520幾種封裝形式,。

在進(jìn)行單片機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí)候,，選擇合適的晶振也是很重要的。器件選型時(shí)一般都要留出一些余量,，以保證產(chǎn)品的可靠性,。選用較高檔的器件可以進(jìn)一步降低失效概率，帶來潛在的效益,，這一點(diǎn)在比較產(chǎn)品價(jià)格的時(shí)候也要考慮到,。要使振蕩器的“整體性能”趨于平衡、合理,，這就需要權(quán)衡諸如穩(wěn)定度,、工作溫度范圍、晶體老化效應(yīng),、相位噪聲,、成本等多方面因素，這里的成本不僅僅包含器件的價(jià)格,，而且包含產(chǎn)品全壽命的使用成本,。