Windows|单片机内外部晶振,到底有什么区别?


Windows|单片机内外部晶振,到底有什么区别?

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如果你对于单片机硬件足够了解的话 , 一般都知道单片机系统里都会使用到晶振 , 其发挥的作用非常大 。 单片机带有内部晶振和外部晶振 , 那么如何单片机稍微内部晶振与外部晶振有何区别呢?
一、单片机晶振的作用
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统 。 尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上 , 但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统 , 目前大部分还会具有外存 。

单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号 。 通常一个系统共用一个晶振 , 便于各部分保持同步 。 有些通讯系统的基频和射频使用不同的石英晶振 , 而通过电子调整频率的方法保持同步 。 单片机晶振提供的时钟频率越高 , 那么单片机运行速度就越快 , 单片机接的一切指令的执行都是建立在晶振提供的时钟频率 。
二、单片机晶振电路原理
单片机一般采用三端式(考毕兹)交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路中 , 其中Cv是用来调节振荡频率 , 一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现 , 这也是压控作用的机理;把石英晶体的等效电路代替晶体后 。 其中Co , C1 , L1 , RR是晶体的等效电路 。 单片机工作时 , 是一条一条地从RoM中取指令 , 然后一步一步地执行 。 单片机访问一次存储器的时间 , 称之为一个机器周期 , 这是一个时间基准 。

分析整个振荡槽路可知 , 利用Cv来改变频率是有限的 , 决定振荡频率的整个槽路C=Cbe , Cce , Cv三个串联后和Co并联再和C1串联 。 可以看出:C1越小 , Co越大 , Cv变化时对整个槽路的作用就越小 。 因而能“压控”的频率范围也越小 。 实际上 , 由于C1很小(1E-15量级) , Co不能忽略(1E-12量级) 。 所以 , Cv变大时 , 降低槽路频率的作用越来越小 , Cv变小时 , 升高槽路频率的作用却越来越大 。 这一方面引起压控特性的非线性 , 压控范围越大 , 非线性就越厉害;另一方面 , 分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小 。 采用泛音次数越高的晶振 , 其等效C1就越小;因此频率的变化范围也就越小 。
简单地说 , 没有晶振 , 就没有时钟周期 , 没有时钟周期 , 就无法执行程序代码 , 单片机就无法工作 。
三、单片机的内部晶振与外部晶振区别
单片机的外部晶振稳定 , 受温度 , 湿度等环境因素影响比内部晶振小 , 精度比较高 。 而且当设计需要降低功耗时 , 比如说便携式仪表等 , 就需要外部晶振 , 因为内部晶振不能根据需要停止 , 而外部晶振可以适时停止 , 从而进入休眠状态 , 降低功耗 。
【Windows|单片机内外部晶振,到底有什么区别?】而单片机的内部晶振一般不够准确 , 误差比较大 。 但单片机的内部晶振和外部晶振的作用都是一样的 , 给系统提供时钟 。 如果对频率要求不高的话(比如不涉及串口通信和精确定时等的话) , 用内部晶振就足够了 , 并且这样成本还低 。