【E問E答】精確計時常用32.768KHz晶振的原因

　　32.768Hz頻率晶振與精確計時;從數(shù)字鐘的精度考慮，晶振頻率越高，鐘的計時準(zhǔn)確度;補充說明：;1.頻度越高計時精度越高，誤差越小;假定我們要求定時的時間為Ts，計數(shù)頻率(晶振頻率;Tc=Counter·Tosc=Counter/;對于我們要求的定時時間Ts，一定可以找到這樣的一;Counter/Fosc<=Ts<=;并且不管最后計時次數(shù)是取Co，從數(shù)字鐘的精度考慮，晶振頻率越高，鐘的計時準(zhǔn)確度就愈高，但這將使振蕩器的耦電量增大，分頻電路的級數(shù)也要增加，因此一般選取石英晶體頻率為32.768KHz(或100KHZ)，頻率為32.768KHz(或100KHZ)，這樣也便于分頻得到1HZ的信號。

　　補充說明：

　　1.頻度越高計時精度越高，誤差越小。

　　假定我們要求定時的時間為Ts，計數(shù)頻率(晶振頻率)為Fosc，則計數(shù)同期Tosc為計數(shù)頻率的倒數(shù)，即Tosc=1/Fosc，則計數(shù)Counter次所用的時間為：

　　Tc=Counter·Tosc=Counter/Fosc

　　對于我們要求的定時時間Ts，一定可以找到這樣的一個計數(shù)值Counter，使得以Fosc頻率計數(shù)Counter次所用的時間Tc小于要定時的時間T，并且計數(shù)Counter+1次所用的時間Tc’大于T，即：

　　Counter/Fosc<=Ts<=(Counter+1)/Fosc，(不能時間取等號)

　　并且不管最后計時次數(shù)是取Counter還是Counter+1，計時的誤差均小于Tosc，相對誤差小于Tosc/Ts=1/(Fosc·Ts)，可見晶振頻率越高相對誤差和絕對誤差都要比頻率低的晶振要小。選取其中最接近的計數(shù)值，誤差還可以縮小一倍。

　　2.由于各種原因，每個晶振的實際頻率與其標(biāo)稱頻率之間也存在偏差。

　　3.晶振的工作環(huán)境對晶振的頻率也有影響，用晶振的頻率穩(wěn)定度來表示不同晶振受環(huán)境影響的大小，其單位是ppm(百萬分之一)。電路電壓和環(huán)境溫度是影響晶振頻率變化的兩個因素。為了使用晶振工作時的振蕩頻率盡可能穩(wěn)定，一方面要提高電源電路的穩(wěn)定性，另一方面應(yīng)該設(shè)法使工作環(huán)境的溫度保持恒定。工作環(huán)境的空氣流通情況對晶振工作溫度有很大的影響，需要對空氣的流通情況進(jìn)行一定的控制，相對封閉的環(huán)境條件下電路正常工作的溫度的穩(wěn)定性要好一些。使用外殼或樹脂等將電路封閉起來有助于提高工作溫度的穩(wěn)定性。在對晶振工作頻率穩(wěn)定性有極高要求的場合，人們甚至將電路按放在恒溫箱中。

　　4.精確計時常用32.768KHz晶振的原因：

　　2的15次方是32768，使用這個頻率的晶振，人們可以很容易的通過分頻電路得到1Hz的計時脈沖;

　　通常工作頻率越高，單片機(jī)等數(shù)字電路的功耗越大，32.768KHz這個頻率比較低，對降低電路功耗有利。