图文解说，带你搞懂单片机晶振威廉希尔官方网站

在单片机的学习中，不光是单片机程序的编写，还有威廉希尔官方网站 的设计。有些公司可能会把单片机开发分成两块：威廉希尔官方网站 设计、程序设计。然后负责威廉希尔官方网站 设计的人只负责威廉希尔官方网站 设计，不用考虑单片机编程;程序设计的人只管单片机编程，不设计威廉希尔官方网站 。

不过我个人认为，只搞威廉希尔官方网站 设计的人可以不用关心单片机是怎么编程的，但是搞单片机程序设计的人，却必须要对威廉希尔官方网站 很熟悉，你可以不用亲自设计威廉希尔官方网站 ，但是必须对单片机项目中各种威廉希尔官方网站 的原理足够了解，这样才能确保设计出来的程序稳定、健壮。

举个例子来说吧，假如一个单片机系统中用到了EEPROM存储芯片，EEPROM芯片的SCL和SDA是开漏输出的，需要外接上拉电阻，假设威廉希尔官方网站 板上的EEPROM芯片的SCL和SDA的上拉电阻忘记焊上或者坏掉了，这时候调试EEPROM是调不通的，如果这时候威廉希尔官方网站 设计人员不在，而单片机程序设计人员又对EEPROM的原理不熟悉，就会陷入到麻烦中：因为对威廉希尔官方网站 不熟悉，就会一遍一遍的查找程序的原因。可是程序明明没有问题啊，这个程序在别的项目中一直都是正常的，为什么在这个板子上就不行了呢?

还有一点，一般带有微控制器的威廉希尔官方网站 板，威廉希尔官方网站 功能是否正常，是需要编写一定的验证程序来测试威廉希尔官方网站 板的性能的，单靠威廉希尔官方网站 设计人员使用万用表、示波器等工具是无法验证威廉希尔官方网站 的好坏的。

综上所述，单片机程序设计人员一定要对威廉希尔官方网站 的原理熟悉，这样才能设计出正确的程序。

从本篇文章开始，我们就来简单学习一下单片机开发中常用的威廉希尔官方网站 。

1. 单片机常用威廉希尔官方网站

1-晶振威廉希尔官方网站

早期的单片机(比如经典的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，可以不用外接晶振威廉希尔官方网站 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，晶振威廉希尔官方网站 还是很有必要的。

图1是典型的单片机外接晶振威廉希尔官方网站 。

图1 单片机晶振威廉希尔官方网站

该威廉希尔官方网站 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”。晶振威廉希尔官方网站 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。

负载电容的值由如下公式计算：

负载电容无法满足的话一般会使晶体频率产生偏差，严重的话晶体无法起振。威廉希尔官方网站 设计中要尽量满足晶体的负载电容需求，从而使晶体工作在最佳状态。负载电容计算公式如下：

CL = C1*C2 / (C1+C2) + CS

CL为晶振的负载电容值，一般通过查询晶振的数据手册获得。CS为威廉希尔官方网站 板的寄生电容，一般取 3~5pF，取C1 = C2，那么公式可以简化成如下：

CL = C1 / 2 + CS

一般情况下，增大负载电容的值会使振荡频率下降，减小负载电容的值，会使振荡频率上升。

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我们有时候还会看到如图2所示的晶振威廉希尔官方网站 。

图2 不带并联电阻和带并联电阻的晶振威廉希尔官方网站

该威廉希尔官方网站 中晶振上又并了一个电阻，这是为什么呢?

这个电阻实际上是反馈电阻，是为了方便晶振起振的。对于COMS而言，这个电阻的阻值可以是1M以上，对于TTL则是需要视情况而定。最好的办法是看看芯片的数据手册，确认芯片晶振威廉希尔官方网站 内部是否有电阻，如果没有，威廉希尔官方网站 设计时最好加上。

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图3是有源晶振威廉希尔官方网站 。

图3 有源晶振威廉希尔官方网站

有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。有源晶振不需要CPU的内部振荡器，连接方式相对简单(主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可)，不需要复杂的配置威廉希尔官方网站 。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。