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【晶光華技術(shù)】晶振在單片機上的作用是什么?

來源: | 發(fā)布日期:2022-01-30

【晶光華技術(shù)】晶振在單片機上的作用是什么?  晶振是一種機電器件,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。對于單片機來說晶振是很重要的,可以說是沒有晶振就沒有時鐘周期,沒有時鐘周期就無法執(zhí)行程序代碼,那樣的話單片機就無法工作。接下來晶光華帶你了解一下單片機晶振的電路原理及作用。

單片機晶振的必要性

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(zhí)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。一個機器周期包括12個時鐘周期。如果一個單片機選擇了12MHZ晶振,它的時鐘周期是1/12us,它的一個機器周期是12x(1/12)us,也就是1US。

MCS-51單片機的所有指令中,有一些完成得比較快,只要一個機器周期就行了,有一些完成得比較饅,得要2個機器周期,還有兩條指令要4個機器周期才行。為了衡量指令執(zhí)行時間的長短,又引入一個新的概念: 指令周期。所謂指令周期就是指執(zhí)行條指令的時間。例如,當需要計算DJNZ指令完成所需要的時間時,首先必須要知道晶振的頻率,設(shè)所用晶振為12MHZ,則一個機器周期就是1US。而DJNZ指令是雙周期指令,所以執(zhí)行一次要2US。如果該指令需要執(zhí)行500次,正好1000us,也就是1ms。

機器周期不僅對于指令執(zhí)打有著重要的意義,而且機器周期也是單片機定時器和計數(shù)器的時間基準。例如一個單片機選擇了12MHZ晶振,那么當定時器的數(shù)值加1時,實際經(jīng)過的時間就是1us,這就是單片機的定時原理。

單片機電路上的晶振

單片機晶振的作用

每個單片機系統(tǒng)里都有晶振,其在單片機系統(tǒng)里的作用非常大,他結(jié)合單片機內(nèi)部的電路,產(chǎn)生單片機所必須的時鐘頻率,單片機的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個基礎(chǔ)上的,晶振的提供的時鐘頻率越高,那單片機的運行速度也就越快。

晶振用一種能把電能和機械能相互轉(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。在通常工作條件下,普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十,高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率,稱為電壓控制振蕩器(VCXO)。

晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振,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)所需的時鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號,可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。

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