单片机内部晶振(为什么单片机需要一个晶振)
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单片机晶振电源是自带的吗
单片机晶振电路的电源在其内部，确实是自带的。不管是什么型号的单片机，时钟电路的结构都是类似的：单片机内部集成了振荡电路，而谐振元件（晶振和起振电容）放在单片机外部，内外电路构成一个整体，而这个电路的电源来自于单片机的主电源vcc。
为什么单片机需要一个晶振
在单片机（MCU）中，晶振被用作时钟源来控制芯片的工作节奏。以下是为什么单片机需要一个晶振的一些原因：
1.系统时钟：单片机需要一个准确的时钟源来同步其内部操作和外部设备的通信。晶振提供了一个稳定的时钟信号，帮助单片机按照预设的时序执行指令，并协调各个部件之间的操作。
2.延时和定时功能：大多数单片机都具有内部定时器和延时器，用于产生精确的时间延迟或周期性的操作。这些定时器和延时器依赖于晶振提供的时钟信号进行计数和计时。
3.通信协议：许多通信协议中都涉及到时钟同步，例如串行通信（如UART、SPI、I2C）和定时通信（如定时器中断）等。晶振提供的精确时钟信号能够确保正确的数据传输和通信协议的顺利进行。
4.运算速度和精确性：晶振的频率决定了单片机的运算速度。更高频率的晶振意味着单片机可以更快地处理指令和操作，并提供更高的计算精度。
总的来说，晶振为单片机提供了一个稳定的时钟信号，使其能够按时序执行指令，实现精确的计时和通信，以及提供足够的运算速度和精确性。
单片机晶振的组成
晶振一般是等效电感和等效电容组成的谐振电路。
51单片机内部是不是有振荡电路那么为何还要外接晶振
单片机内部是RC振荡电路，精度不高，温度漂移也大
虽然现在大部分单片机都有内部的RC振荡电路。但比较老旧的51单片机其实是没有内置振荡电路的。并且内部的振荡电路公差非常大，最高可能去到20%，一般都会有2%的公差；温度对内部振荡的频率影响也非常大。所基单片机基本上都有外置晶振的引脚。
时间精度要求不高可以使用内置振荡电路
单片机内部的振荡电路为RC振荡电路，公差相对较大。使用内置振荡电路，可以降低产品的成本。外部晶振不使用时，还可以把晶振引脚设置为普通IO。对于时间要求不高的应用，配置使用内置RC振荡电路是完全没有问题的。比如设计一个搅拌机，用户设置搅拌时间为1分种，实际上只搅拌了55秒或者65秒，并不会影响到用户体验。
时间要求较高的设计必须使用外置晶振
使用外部晶振必须注意晶振频率的选择，比如4MHz和4.1943MHz的晶振是有很大差别的。如果一个指令周为12个时钟周期，用4MHz晶振时，一个指令为3us，计算起来比较容易。但在数字电路中是以二制进计数的，2^22(2的22次方)=4,194,304，所以使用4.194Mhz的晶振计时会更精确。在需要设计时钟的应用，我们一般都会选择32.768KHz的低速晶振进行计时，因为2^15(2的15次方)刚好为32.768K，不会产生累计误差。
在使用外部晶振的时候，选择合适的负载电容和负载电阻也相当重要！可能会影响到时钟的起振和计时的精度！
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51单片机的晶振是有源还是无源
通常使用无源晶振，当然也可以使用有源晶振，只不过二者的接法不一样。
使用无源晶振时，晶振要跨接在单片机的XTALI和XTALO之间，晶振的两个引脚还要各通过一只15~22p电容接地。
如果使用有源晶振，那么晶振输出引脚要接单片机的XTALI，XTALO悬空。
单片机中的晶振有什么作用
单片机的晶振在单片机中起着很大的作用，他配合单片机的内部电路产生时钟频率，单片机的一切指令的执行都建立在这个基础上的，晶振提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度就越快，晶振的原理是能把电能和机械能相互转化，晶体在共振的状态下工作，以提供精确的单频震荡
