單片機和晶體振蕩器之間有什么關(guān)系

2020-11-17

晶體振蕩器通常稱(chēng)為晶體諧振器，它是一種機電設備。它是由經(jīng)過(guò)精密切割和磨削，電鍍電極和焊接導線(xiàn)損耗很小的石英晶體制成的。

晶體振蕩器，全稱(chēng)是石英晶體振蕩器，是一種高精度，高穩定性的振蕩器。具有一定頻率和峰值的正弦波可以由某個(gè)外部電路產(chǎn)生。單片機在運行時(shí)需要一個(gè)脈沖信號，作為其自身執行指令的觸發(fā)信號，可以簡(jiǎn)單地想象為：?jiǎn)纹瑱C接收到一個(gè)脈沖，執行一條或多條指令。

對于單片機，晶體振蕩器非常重要?？梢哉f(shuō)沒(méi)有晶體振蕩器就沒(méi)有時(shí)鐘周期，沒(méi)有時(shí)鐘周期就不能執行程序代碼。在這種情況下，微控制器將無(wú)法工作。

晶體振蕩器和單片機的周期

當單片機工作時(shí)，它從ROM一張接一張地接收指令，然后逐步執行它們。單片機一次訪(fǎng)問(wèn)存儲器的時(shí)間稱(chēng)為機器周期，這是一個(gè)時(shí)間基準。一個(gè)機器周期包括12個(gè)時(shí)鐘周期。如果單片機選擇12Mhz晶體振蕩器，則其時(shí)鐘周期為1 / 12us，這也是一個(gè)晶體周期。它的機器周期之一是12×（1/12）us或1US。

機器周期不僅對于指令執行很重要，而且對于計時(shí)器和計數器的時(shí)間基準也很重要。例如，如果單片機選擇12Mhz晶體振蕩器，則當計時(shí)器的值增加1時(shí)，實(shí)際經(jīng)過(guò)的時(shí)間為1US，這是單片機的計時(shí)原理。

單片機晶體振蕩器的功能

SCM晶體振蕩器的功能是為系統提供基本的時(shí)鐘信號。通常，系統共享一個(gè)晶體振蕩器，這對于使部件保持同步很方便。在某些通信系統中，基頻和射頻使用不同的晶體振蕩器，但是它們通過(guò)電子頻率調整來(lái)同步。

晶體振蕩器通常與PLL電路一起使用，以提供系統所需的時(shí)鐘頻率。如果不同的子系統需要不同的頻率時(shí)鐘信號，則可以通過(guò)連接到同一晶體振蕩器的不同PLL提供它們。

在正常工作條件下，普通晶體振蕩器頻率的絕對精度可以達到百萬(wàn)分之五十。先進(jìn)的精度更高。某些晶體振蕩器也可以通過(guò)施加的電壓在一定范圍內調節，稱(chēng)為壓控振蕩器（VCO）。晶體振蕩器使用一種晶體，該晶體可以將電能和機械能相互轉換，并在諧振狀態(tài)下工作，以提供穩定而準確的單頻振蕩。

指令周期

指令周期是執行一條指令所需的時(shí)間，通常由幾個(gè)機器周期組成。所需的機器周期數隨指令而變化。對于某些簡(jiǎn)單的單字節指令，在指令提取周期中，將指令從指令寄存器中取出后，便會(huì )立即對其進(jìn)行解碼和執行，而無(wú)需其他機器周期。對于某些復雜的指令，例如傳輸指令和乘法指令，需要兩個(gè)或多個(gè)機器周期。通常，具有一個(gè)機器周期的指令稱(chēng)為單周期指令，而包含兩個(gè)機器周期的指令稱(chēng)為雙周期指令。簡(jiǎn)而言之，沒(méi)有晶體振蕩器，就不會(huì )有時(shí)鐘周期。如果沒(méi)有時(shí)鐘周期，則無(wú)法執行程序代碼，

機器周期不僅對于指令執行很重要，而且對于計時(shí)器和計數器的時(shí)間基準也很重要。例如，如果單片機選擇一個(gè)12 MHz的晶體振蕩器，則當計時(shí)器的值增加1時(shí)，實(shí)際經(jīng)過(guò)的時(shí)間為1US，這是單片機的計時(shí)原理。

晶體振蕩器為單片機提供工作信號脈沖。該脈沖是MCU的工作速度。例如12兆赫。MCU的工作速度為每秒12兆位。MCU中也有晶體振蕩器。通過(guò)連接外部晶體振蕩器可以獲得更穩定的頻率。

另外，這里有一句話(huà)：晶體振蕩器和晶體是不一樣的。

晶體振蕩器和晶體之間的區別

（1）晶體振蕩器是有源晶體振蕩器的縮寫(xiě)，也稱(chēng)為振蕩器。晶體是無(wú)源晶體振蕩器的縮寫(xiě)，也稱(chēng)為諧振器。英文名稱(chēng)是crystal。

（2）無(wú)源晶體振蕩器（Crystal）是一種直接插入兩個(gè)引腳的非極性元件，需要時(shí)鐘電路的幫助才能產(chǎn)生振蕩信號。49U和49S封裝很常見(jiàn)。

（3）有源晶體振蕩器（晶體振蕩器）通常是一個(gè)封裝，其表面有四個(gè)引腳，并且內部有一個(gè)時(shí)鐘電路。只能通過(guò)電源產(chǎn)生振蕩信號。一般分為7050、5032、3225、2520包裝形式。