硬件基础——晶振(复试被问到)

2024-05-08 15:52

本文主要是介绍硬件基础——晶振(复试被问到),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1.什么是晶振

        石英晶体振荡器,是芯片的心脏,主要用于提供给芯片稳定、精确的时钟频率信号。其主要利用石英晶体的压电效应,从而实现振荡。

        一般晶振会在芯片的旁边,不能远离晶振,因为振荡时会受外界电磁干扰的影响。

        我们一般开始学51单片机时,必带晶振的电路,常用11.0592MHz,其晶振的机器周期大约是 ( 11.3 ) 微秒。

        上图的无源晶振产生脉冲信号:利用芯片给XTAL1引脚供电,把电能转为机械能(晶振里面的石英晶体振荡产生机械能),输出频率信号经由XTAL2,输出一个振荡脉冲信号给芯片。

        关于波形,无源晶振是正弦波的,有源晶振是方波。

        图片左边的是金属晶振,右边两个是陶瓷晶振,还有一些是玻璃封装的和塑料封装的。

        思考一下,有没有芯片用不到晶振呢?

        有的,例如电磁炉里的一个主板,里面没有晶振,而是通过RC振荡产生频率信号,类似锯齿波。再经过里面的一个电路,产生PWM(脉冲宽度调制)脉冲。

        (这里可以了解一下PWM产生的过程)

        还有STC89C52RC单片机部分程序和某些应用场景也可以不外接晶振。

2.两脚晶振和三脚晶振的区别:

        先说一下晶振的时钟电路,如两脚晶振的电路,外接两个陶瓷电容,从而连接起来接地,产生最简单的时钟电路。

        而对于三脚晶振,其实集成或者封装了两个电容(一般为20-30pf)在里面,如上图的左半部分。

3.如何测量晶振的好坏?

分两点:①在路测量(推荐);②不在路测量

        PS:在路测量是通过万用表检测电子元件各引脚在路(元件在电路中)直流电阻、对地交直流电压以及总工作电流的检测方法。

        在路测量可以利用压差测量,或者利用示波器测量。

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