单片机晶振电路电容作用(晶振怎么配电容呢)
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晶振怎么配电容呢
晶振配电容芯片晶振引脚的内部通常是一个反相器,芯片晶振的两个引脚之间还需要连接一个电阻,使反相器在振荡初始时处与线性状态,但这个电阻一般集成在芯片的内部,反相器就好像一个有很大增益的放大器,为了方便起振,晶振连接在芯片晶振引脚的输入和输出之间,等效为一个并联谐振回路,振荡的频率就是石英晶振的并联谐振频率。
晶振旁边的两个电容需要接地,,其实就是电容三点式电路的分压电容,接地点就是分压点,以分压点为参考点,振荡引脚的输入和输出是反相的,但从晶振两端来看,形成一个正反馈来保证电路能够持续振荡。
有源晶振的负载电容重要吗
有源晶振属于主动元器件,不需要考虑负载电容是否匹配,无源晶振需要考虑负载电容的匹配问题。
什么是负载电容所谓负载电容,是指晶振的两条引脚与单片机相连时内部及外部所有有效电容之和,可以理解成晶振和一个电容串联在电路中。在学单片机时,单片机所使用的无源晶振必须连接两个外部电容才可以起振,所以负载电容对无源晶振而言很重要。
无源晶振的负载电容匹配前文说过,无源晶振需要匹配负载电容,在使用无源晶振时需要两个15-30pF的瓷片电容连接在晶振的两个引脚,另一端接地,如下图所示。
这两个电容的选取需要根据数据手册而定,一般而言,如果没有具体说明其范围在15-30pF之间。在使用DS1302时钟芯片设计电路时,所用的晶振为32.768KHz,要求晶振的负载匹配电容为6pF左右,否则走时可能不准确,我以前吃过这个亏。
有源晶振不需要负载电容无源晶振不需要供电,只需要外接两个电容即可起振。而有源晶振是需要供电的,也不需要负载电容,也就不需要匹配负载电容。有源晶振与单片机连接的电路图如下所示。
有源晶振有四个引脚,其中两个引脚接电源,一个引脚为信号输出,另一个引脚接地或者悬空。
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32单片机晶振原理及作用
一般叫做晶体谐振器,是一种机电器件,是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。
对于单片机来说晶振是很重要的,可以说是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,那样的话单片机就无法工作。接下来了解一下单片机晶振的电路原理及作用。
二、单片机晶振的必要性
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。一个机器周期包括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12x(1/12)us,也就是1US。
MCS-51单片机的所有指令中,有一些完成得比较快,只要一个机器周期就行了,有一些完成得比较馒,得要2个机器周期,还有两条指令要4个机器周期才行。为了衡量指令执行时间的长短,又引|入一个新的概念:指令周期。所谓指令周期就是指执行条指令的时间。例如,当需要计算DJNZ指令完成所需要的时间时,首先必须要知道晶振的频率,设所用晶振为12MHZ,则一个机器周期就是1US。而DJNZ指令是双周期指令,所以执行一次要2US。如果该指令需要执行500次,正好1000us,也就是1ms。
机器周期不仅对于指令执打有着重要的意义,而且机器周期也是单片机定时器和计数器的时间基准。例如一个单片机选择了12MHZ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。
三、单片机晶振的作用
每个单片机系统里都有晶振,全程是叫晶体震荡器,在单片机系统里晶振的作用非常大,他结合单片机内部的电路,产生单片机所必须的时钟频率,单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的,晶振的提供的时钟频率越高,那单片机的运行速度也就越快。
晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。
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晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用,以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。
这个电路中电容与电阻起什么作用
电阻的作用不是限制电流的大小,而是控制复位时间.电容充电时间与RC的值成正比.复位电路中的电容只是在上电那一会儿起作用,充电瞬间电容有电流流过,所以RST端得到高电平,充电结束后没有电流了,则RST端变为低电平。晶振电路在单片机内部有相应的电路,电路里一定会有电源的。让复位端电平与电源电平变化不同步让复位端电平的上升落后于电源电平的上升,在一小段时间内造成这样的局面:
1.电源达到正常工作电源
2.复位电平低于低电平阈值(被当作逻辑0)这种状态就是复位状态。仅用一个电阻是不可能同时实现这两条的。复位,就是提供一个芯片要求的复位条件,一般是N个机器周期的固定电平。低电平复位就是芯片可正常工作后保持N个以上周期的低然后变高即可。高电平复位就是芯片可正常工作侯保持N个周期以上的高然后变低即可。
51单片机晶振电路工作原理
51单片机系统,外接晶振是必须的(当然也可以外接时钟脉冲,但是很少用),因为单片机的运行必须依赖于稳定的时钟脉冲。但是随着技术的发展,现在很多单片机都已经集成了内部时钟,所以在一般的应用场合,可以不用外接晶振电路了。不过由于内部时钟容易受外界干扰,所以在要求严格的场合,晶振电路还是很有必要的。
该电路不只是有一个晶振,还有两个电容,这两个电容有什么作用呢?
这两个电容一般称为“匹配电容”或者“负载电容”、“谐振电容”。晶振电路中加这两个电容是为了满足谐振条件。一般外接电容,是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。只有连接合适的电容才能满足晶振的起振要求,晶振才能正常工作。
相序保护电路中的电容作用
电阻的作用不是限制电流的大小,而是控制复位时间.
电容充电时间与RC的值成正比.
复位电路中的电容只是在上电那一会儿起作用,充电瞬间电容有电流流过,所以RST端得到高电平,充电结束后没有电流了,则RST端变为低电平。
晶振电路在单片机内部有相应的电路,电路里一定会有电源的。
让复位端电平与电源电平变化不同步
让复位端电平的上升落后于电源电平的上升,在一小段时间内造成这样的局面:
1.电源达到正常工作电源
2.复位电平低于低电平阈值(被当作逻辑0)
这种状态就是复位状态。仅用一个电阻是不可能同时实现这两条的。
复位,就是提供一个芯片要求的复位条件,一般是N个机器周期的固定电平。
低电平复位就是芯片可正常工作后保持N个以上周期的低然后变高即可。
高电平复位就是芯片可正常工作侯保持N个周期以上的高然后变低即可。