电路中都会有晶振吗?可以很肯定的回答你不是,一些单纯的用电器电路就不要晶振的参与了,它们一般采取开关或多个开关模式控制。那怎样的电路上会需要晶振呢?晶振不是电子产品的“心脏”吗?这样说不知道你是否能够了解,晶振常使用在那些可以传达信息或接受指令的电子产品设备上,例如家用电视机人们就可以通过它来接收各种各样的视频信息,而电脑智能手机就更广泛了,不仅可以让人们接收到全球各地信息还可以让世界知道自己周身发生的故事。
因此晶振常使用的电路也就是这些电子产品中的PCB电路板上了,这些电路中高级一些通常都需要使用到好几颗以上的晶振来工作,而只是用一颗晶振的情况可以说是只发生在一些低端的消费类电子产品中,像早期的各种遥控器它们都是只需要一颗简单陶瓷滤波器就搞定了。不过现在的智能电视机遥控器就不同了,现在的智能遥控器不在是从前那种沉默式电子产品了,它可以进行语音指令,因此它需要晶振就不是一颗简单的陶瓷滤波器能搞定的了。
今天我们主要来给大家介绍一下集成电路中单片机上的晶振运用及探讨石英晶振对它的重要性。首先我们肯定得了解晶振,晶振一般分为石英晶振、陶瓷晶振、声表面滤波器等,而一些高科技电子产品电路板上一般都只存在石英晶振和声表面滤波器这两类,而且使用数量还很多。这是因为相对于石英晶振的高精准度陶瓷谐振器就显得差上一截,而陶瓷滤波器和声表滤波器相比也是如此,并且目前SAW贴片滤波器已经批量生产了,因此在单片机这样的集成电路上可以很直观的看到石英晶振与声表面滤波器等电子元器件。
单片机到底是什么呢?简单来说,它就是一个微型计算机系统。然而麻雀虽小,五脏俱全。单片机内部用到很多和电脑功能相类似的模块,像CPU、内存、并行总线、存储数据的存储器等在单片机中都存在,不过不同的是它的这些部件性能相比电脑要弱很多,当然价钱也相对要低不少。我们可以用它来做一些控制电器等不是很复杂的工作。它主要是作为电子产品控制部分的核心部件。那单片机石英晶振又是什么呢?单片机中若是没有了石英晶振会怎么样呢?
我们的电脑用过一段时间后总是会出这样那样的问题,可能是主板、CPU、电源烧坏了等严重的情况,当然也有可能仅仅是内存条有了松动、主板上的一个贴片晶振损坏了甚至是长期没有清理灰尘等小问题,大问题我们没有办法,只能送去维修了,但是这些小问题相信我们都能够轻松解决的。单片机也是一样,若是单片机无法启动,不要认为它已经坏了,就马上将它扔掉了,很多情况下单片机无法工作都是其中的石英晶振出现了问题。这时我们可以用简单的方法来测量晶振是否损坏。方法很简单,我们用万用表测量晶振两个引脚电压是否是芯片工作电压的一半,比如51单片机的工作电压是+5V,则我们测量是否是2.5V左右。另外如果用镊子碰晶体另外一个脚,若是这个电压有明显变化,证明晶振是起振的。反之,则是晶振已经损坏了,我们只需更换晶振就可再次使用单片机了。
所以说,单片机中没有了晶振,也就没有时钟周期,没有时钟周期,就无法执行程序代码,单片机就无法工作,程序也就无法烧入。因为单片机工作时,是一条一条地从RoM中取指令,然后逐步执行。我们把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。—个机器周期包括12个时钟周期。如果一个单片机选择了12MHZ晶振,它的时钟周期是1/12us,它的一个机器周期是12×(1/12)us,也就是1us。机器周期不仅对于指令执行有着重要的意义,而且机器周期也是单片机定时器和计数器的时间基准。若一个单片机选择了12MHZ的兆赫兹石英晶体(这个石英晶体谐振器可以是49S的插件石英晶振,也可以是贴片晶振),那么当定时器的数值加1时,实际经过的时间就是1us,这就是单片机的定时原理。
单片机石英晶振就是单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率的电子元件,单片机时钟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其石英晶振提供的时钟频率。由此可见单片机中贴片晶振的重要性了。通常一个单片机系统共用一个SMD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贴片晶体,我们可以通过电子调整频率的方法保持同步。单片机系统中时钟晶体的主要作用就是为系统提供基本的时钟信号,晶振通常与锁相环电路配合使用,来提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。