有关51单片机晶振的问题总结

　　晶振是什么？全称是石英晶体振动器，是一种高精度和高安稳度的振动器。经过必定的外接电路来，能够生成频率和峰值安稳的正弦波。而单片机在运转的时分，需求一个脉冲信号，做为自己履行指令的触发信号，能够简略的幻想为：单片机收到一个脉冲，就履行一次或屡次指令。
　　在初学51单片机的时分，总是随同许多有关与晶振的问题，其实晶振便是如同人的心脏，是血液的是脉息，把单片机的晶振问题搞理解了，51单片机的其他问题方便的解决。
　　一，为什么51单片机爱用11.0592MHZ晶振？
　　其一：由于它能够精确地划分红时钟频率，与UART（通用异步接纳器/发送器）量常见的波特率相关。特别是较高的波特率（19600，19200），不论多么乖僻的值，这些晶振都是精确，常被运用的。
　　其二：用11.0592晶振的原因是51单片机的定时器导致的。用51单片机的定时器做波特率发生器时，假如用11.0592Mhz的晶振，依据公式算下来需求定时器设置的值都是整数；假如用12Mhz晶振，则波特率都是有误差的，比方9600，用定时器取0XFD，实践波特率10000，一般波特率误差在4%左右都是能够的，所以也还能用STC90C516晶振12M波特率9600，倍数时误差率6.99%，不倍数时误差率8.51%，数据肯定会犯错。这也便是串口通讯时我们喜爱用11.0592MHz晶振的原因，在波特率倍速时，最高可到达57600，误差率0.00%.用12MHz，最高也就4800，并且有0.16%误差率，但在答应规模，所以没多大影响。
　　二，在规划51单片机体系PCB时，晶振为何被要求紧挨着单片机？
　　原因如下：晶振是经过电鼓励来发生固定频率的机械振动，而振动又会发生电流反应给电路，电路接到反应后进行信号扩大，再次用扩大的电信号来鼓励晶振机械振动，晶振再将振动发生的电流反应给电路，如此这般。当电路中的鼓励电信号和晶振的标称频率相一起，电路就能输出信号强壮，频率安稳的正弦波。整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其运用。
　　问题在于晶振的输出才干有限，它仅仅输出以毫瓦为单位的电能量。在IC（集成电路）内部，经过扩大器将这个信号扩大几百倍乃至上千倍才干正常运用。
　　晶振和IC间一般是经过铜走线相连的，这根走线能够当作一段导线或数段导线，导线在切开磁力线的时分会发生电流，导线越长，发生的电流越强。实际中，磁力线不常见，电磁波却处处都是，例如：无线播送发射、电视塔发射、手机通讯等等。晶振和IC之间的连线就变成了接纳天线，它越长，接纳的信号就越强，发生的电能量就越强，直到接纳到的电信号强度超越或挨近晶振发生的信号强度时，IC内的扩大电路输出的将不再是固定频率的方波了，而是杂乱无章的信号，导致数字电路无法同步作业而犯错。
　　所以，画PCB（电路板）的时分，晶振离它的扩大电路（IC管脚）越近越好。
　　三，单片机电路晶振不起振原因剖析
　　遇到单片机晶振不起振是常见现象，那么引起晶振不起振的原因有哪些呢？
　　①PCB布线过错；②单片机质量有问题；③晶振质量有问题；
　　④负载电容或匹配电容与晶振不匹配或许电容质量有问题；⑤PCB板受潮，导致阻抗失配而不能起振；⑥晶振电路的走线过长；
　　⑦晶振两脚之间有走线；⑧外围电路的影响。
　　解决方案，主张按如下办法逐一扫除故障：
　　①扫除电路过错的或许性，因而能够用相应类型单片机的引荐电路进行比较。②扫除外围元件不良的或许性，由于外围零件无非为电阻，电容，很简略辨别是否为良品。③扫除晶振为停振品的或许性，由于不会只试了一二个晶振。④试着转换晶体两头的电容，或许晶振就能起振了，电容的巨细请参阅晶振的运用阐明。
　　⑤在PCB布线时晶振电路的走线应尽量短且尽或许接近IC，根绝在晶振两脚间走线。
　　四，51单片机时钟电路用12MHZ的晶振时那电容的值是怎样得出来的？
　　拿内部时钟电路来阐明吧！
　　其实这两个电容没人能够解说清楚究竟怎样选值，由于22pF实在是太小了。这个要说只能说和内部的振动电路本身特性有联系，调配运用，用来校对波形，没有人去深究它究竟为什么便是这么大的值。
　　19.89c52单片机假如不接晶振会有什么结果？
　　单片机不作业了程序无法烧入……等等
　　五，单片机晶振电路中两个微调电容不对称会怎样？相差多少会使频率怎样改变？
　　在检测无线鼠标的承受模块时，发现其频率总是渐渐改变（便是一向不松探头的手，发现频率渐渐变小）晶振是新的！
　　电容不对称也不会引起频率的漂移，说的频率漂移或许是由于晶振的电容的容量很不安稳引起的，能够换了试，换两电容不难，要不便是的晶振的安稳性太差了，或许丈量的办法有问题。
　　六，单片机晶振与速度的疑问，履行一条指令的周期不是由晶振决议的吗。那么比方51单片机和MSP430，给51接高速晶振，430接低速的，是不是51跑的要快？是不是速度单片机速度仅仅与晶振有关，要害是单片机能不能支撑那么大的晶振？
　　每个单片机的速度是遭到内部逻辑门电平跳变速度限制的。两个芯片一起运用相同的晶振，比方12M的。由于AVR是RISC指令集，它在相同外部晶振频率下，比51要快。
　　比方，51最快能接40M，AVR是16M的晶振。
　　STC89C52大都用12MHz晶振，但由于其12个时钟周期才是一个机器周期，相当于其主频只要1MHz.
　　MSP430选用RISC精简指令集，430单片机若选用内部DCO震动可达21MHz主频。单个时钟周期就能够履行一条指令，相同晶振，速度较51快12倍。
　　关于一个51，给他用更高的晶振，速度会快些。可是关于高档的单片机就不相同了。高档单片机内部，一般都是有频率操控寄存器的，所以，简略的添加晶振，或许到达单片机的极限，导致跑飞。
　　七，请问：有什么办法能够确认某一款单片机在某一巨细的晶振下是否能正常作业？
　　晶振挑选太高不太适宜，具体晶振上限是多少，恐怕测不出来，只能依照人家单片机的要求，一般STC系列单片机上限是35M或40M，stc单凭上写的有，如STC11F16XE 35I-LQFP44G其间35I便是晶振最高35M的工业级芯片。
　　超越上限会呈现什么样的问题，没有测验过，一般晶振挑选12M的比较多，假如挑选STC 1T指令的，就相当于12*12=144M的晶振。假如用于串口通讯，主张选用11.0592M的或22.184M，挑选晶振最主要仍是参照人家的阐明书。
　　八，4个AT89C51单片机能否用一个12M的晶振使其都正常作业？一个选用内部时钟方法，其他三个用外部方法……那四个都用内部方法能够不（将4个单片机都并联在一个晶振上）？
　　能够，其间一个正常接晶振，他的XTAL2输出接到别的三个的XTAL1输入上。
　　九，单片机的运转速度和晶振巨细的联系，若单片机的最高作业频率是40M，晶振是否能够挑选24M或更高，但不超越40M，这样单片机的运转速度是否大增？长时间在此作业频率下对单片机是否有不良影响？单片机对晶振的挑选的原则是怎样的？
　　当然是有影响的，单片机的作业速度越快，功耗也越大，受搅扰也会越凶猛，总归最高能跑40M的，跑不超越40M的是没有问题的，仅仅对相关的技能（如PCB的规划元件的选取等）会高去许多。
　　十，89c51单片机的复位电路中常选用12MHZ的晶振，实践上市场上稍小于12MHZ，为什么呢？
　　答：需求串口通讯时一般是用11.0582MHZ的，这样波特率才好算。
　　用12MHZ的作业周期就简略核算。
　　十一，单片机晶振上电不起振，可是手碰一下晶振就起振了，为什么？怎样判别单片机晶振是否起振呀？
　　看看晶振配的电容焊了没有，值有没有过错？
　　最简略是用示波器，别的能够看一下电源是否正常。
　　十二，怎样判别单片机外部晶振有没有起振？的STC89C52单片机本来是好好的后来不行了，换了个晶振就好了。可是过了几个小时后又不行了，是怎样回事。还有便是怎样判别晶振是否起振？
　　①先换一块单片机试试，问题还在则扫除单片机；②或许是虚焊构成的，这点要注意；③用STC89C52也碰到过相似的问题，换了块晶振就OK了，如同STC起振不橡AT89S52那么顺。其实关于STC89C52能够直接看30脚（ALE），接个灯，起振一会儿就能看出来了。
　　十三，51单片机晶振上接的电容巨细该怎么挑选？是晶振越大，电容值也要大一些吗，一般常用多大的。有人说常用的从15-33pf，具体怎么挑选作用最好？比方别离用一个6M和12M的晶振，用多大电容更适宜？
　　15-33pf都能够们一般用的是15P和30P晶振巨细影响不大们常用的4M和12M以及11.0592M和20M 24M们都用的30P单片机内部有相应的整形电路们不比忧虑
　　23.给51单片机12M晶振接2200pF电容会怎样样？电路图里貌似是22pF的，可是没有22pF的……接2200pF会不会不正常作业？
　　不能够，晶领会不作业的。15-33p是合理规模。能够试试看，对单片机不会有损坏。
　　十四，没有程序的空白单片机，外部晶振能起振么？
　　没有内部晶振的单片机，外部晶振能够起振，如传统类MS51系列单片机有内部晶振的单片机，外部晶振不会起振，需求对外部晶振进行装备后才会起振，假如不对外部晶振进行装备仍运用内部晶振，如silicon lab系列C8051F020单片机
　　十五，为什么at89c52 P1.0输出2.5v电压，单片机如同未作业，晶振波形是不规则的正弦波可不能够？线路板没有到达料想作用，发光二极管一向亮，感觉仍是单片机的问题，P1.0输出2.5v电压，看门狗用的X5045.怎样回事？
　　将看门狗拿掉，暂时做成最小体系，既只要电源、8952、晶振和两只30P左右的电容。
　　①将P1.0口置1，测验该口的电压是否在2.5V以上；
　　②将P1.0口置0，测验改口电压是否约为0V.
　　是的话便是OK的，不然就要看看电源电压、晶振、8952了。电源电压是5+、-0.25V，且纹波必定要小
　　十六，制造max232下载单片机，作业电压都正常，要外加晶振嘛？
　　当然要加，假如没有外加晶振，那么单片机的时钟电路就没有了，导致单片机串口就不能进行数据传输了，终究这个下载用具就不能下载程序了。
　　十七，若89c52单片机运用外接晶振，应怎么设置？
　　晶振的两个管脚各接一个20~30pf的电容后别离接入单片机的XTAL1和XTAL2，两个电容的另一端并接后接地即可，不再需求任何设置
　　十八，晶振的原理，怎么发生正弦信号的，具体一点，从电路方面剖析？
　　晶体能够等效为一个电感，与里边的电容构成振动回路，能量从电感渐渐到电容，再从电容渐渐到电感，循环往复构成振动。正半周是电容的充放电进程，负半周是电感的充放电进程。
　　十九，现在要用52单片机做一个交通灯电路。要求是红灯，绿灯30s，黄灯3s.循环改变。那么外界晶振怎样挑选？单指令周期多少比较适宜？图中外接的两个电容的作用是什么？巨细多少适宜？
　　假如挑选晶振的话，那两个电容值能够挑选：30加减10PF左右的（频率在0~33MHZ之间）；
　　假如挑选陶瓷晶振的话，电容值能够挑选：40加减10PF左右的（频率在1.2~12MHZ）振动器应尽量接近电容。指令周期是能够算的，这个是有公式的！
　　二十，89c52单片机晶振频率才12兆，太小了，怎样能改大晶振频率？
　　外接18.432或许24MHz的晶振。或许换4T的W77E58单片机，这样相当于把作业频率进步3倍。或许换1T的DS89C4XX单片机，这相当于把作业频率进步8倍！用1T的STC12C5A60S2单片机也有这样的作用。
　　二十一，单片机不能正常作业，晶振问题？怎么去查看晶振正常仍是不正常？别的看到说晶振跟两个小电容要离得很近，简直都没剪引脚（便是买回来多长就多长）就插上去了，这个也有联系吗？
　　用万用表丈量单片机衔接晶振的两个引脚，正常起振的状态下电压大约比供电电压的1/2略低一些，假如其间一个或悉数引脚为电源电压或零就标明没起振。那个引脚长些一般不会有什么影响，相比之下接地更要害些，两个谐振电容接地端到单片机的电源地要尽量近些。