51單片機晶振的三七二十一個問題

　　最近EEPW論壇熱火朝天的進行著51 單片機開發(fā)板 DIY 活動?；厥桩斈辏诔鯇W51單片機的時候，總是伴隨很多有關與晶振的問題，其實晶振就是如同人的心臟，是血液的是脈搏，把單片機的晶振問題搞明白了，51單片機的其他問題迎刃而解……

　　今天大俠把自己當年學習51單片機有關晶振的問題一并總結出來，希望對初學51的童鞋來說能有幫助。

　　一，為什么51單片機愛用11.0592MHZ晶振?

　　其一：因為它能夠準確地劃分成時鐘頻率，與UART(通用異步接收器/發(fā)送器)量常見的波特率相關。特別是較高的波特率(19600，19200)，不管多么古怪的值，這些晶振都是準確，常被使用的。

　　其二：用11.0592晶振的原因是51單片機的定時器導致的。用51單片機的定時器做波特率發(fā)生器時，如果用11.0592Mhz的晶振，根據(jù)公式算下來需要定時器設置的值都是整數(shù);如果用12Mhz晶振，則波特率都是有偏差的，比如9600，用定時器取0XFD，實際波特率10000，一般波特率偏差在4%左右都是可以的，所以也還能用STC90C516 晶振12M 波特率9600 ，倍數(shù)時誤差率6.99%，不倍數(shù)時誤差率8.51%，數(shù)據(jù)肯定會出錯。 這也就是串口通信時大家喜歡用11.0592MHz晶振的原因，在波特率倍速時，最高可達到57600，誤差率0.00%。 用12MHz，最高也就4800，而且有0.16%誤差率，但在允許范圍，所以沒多大影響。

　　二，在設計51單片機系統(tǒng)PCB時，晶振為何被要求緊挨著單片機?

　　原因如下：晶振是通過電激勵來產(chǎn)生固定頻率的機械振動，而振動又會產(chǎn)生電流反饋給電路，電路接到反饋 后進行信號放大，再次用放大的電信號來激勵晶振機械振動，晶振再將振動產(chǎn)生的電流反饋給電路，如此這般。當電路中的激勵電信號和晶振的標稱頻率相同時，電 路就能輸出信號強大，頻率穩(wěn)定的正弦波。整形電路再將正弦波變成方波送到數(shù)字電路中供其使用。

　　問題在于晶振的輸出能力有限，它僅僅輸出以毫瓦為單位的電能量。在 IC(集成電路) 內部，通過放大器將這個信號放大幾百倍甚至上千倍才能正常使用。

　　晶振和 IC 間一般是通過銅走線相連的，這根走線可以看成一段導線或數(shù)段導線，導線在切割磁力線的時候會產(chǎn)生電流，導線越長，產(chǎn)生的電流越強。現(xiàn)實中，磁力線不常見，電磁波卻到處都是，例如：無線廣播發(fā)射、電視塔發(fā)射、手機通訊等等。晶振和IC之間的連線就變成了接收天線，它越長，接收的信號就 越強，產(chǎn)生的電能量就越強，直到接收到的電信號強度超過或接近晶振產(chǎn)生的信號強度時，IC內的放大電路輸出的將不再是固定頻率的方波了，而是亂七八糟的信 號，導致數(shù)字電路無法同步工作而出錯。

　　所以，畫PCB(電路板)的時候，晶振離它的放大電路(IC管腳)越近越好。

　　三，單片機電路晶振不起振原因分析

　　遇到單片機晶振不起振是常見現(xiàn)象，那么引起晶振不起振的原因有哪些呢?

　?、?PCB板布線錯誤;②單片機質量有問題;③ 晶振質量有問題;

　?、茇撦d電容或匹配電容與晶振不匹配或者電容質量有問題;⑤PCB板受潮，導致阻抗失配而不能起振;⑥ 晶振電路的走線過長;

　?、呔д駜赡_之間有走線;⑧外圍電路的影響。

　　解決方案，建議按如下方法逐個排除故障：

　?、?排除電路錯誤的可能性，因此可以用相應型號單片機的推薦電路進行比較。② 排除外圍元件不良的可能性，因為外圍零件無非為電阻，電容，很容易鑒別是否為良品。③ 排除晶振為停振品的可能性，因為不會只試了一二個晶振。④試著改換晶體兩端的電容，也許晶振就能起振了，電容的大小請參考晶振的使用說明。

　?、菰赑CB布線時晶振電路的走線應盡量短且盡可能靠近IC，杜絕在晶振兩腳間走線。

　　四，51單片機時鐘電路用12MHZ的晶振時那電容的值是怎樣得出來的?拿內部時鐘電路來說明吧!

　　其實這兩個電容沒人能夠解釋清楚到底怎么選值，因為22pF實在是太小了。這個要說只能說和內部的振蕩電路自身特性有關系，搭配使用，用來校正波形，沒有人去深究它到底為什么就是這么大的值。

　　19.89c52單片機如果不接晶振會有什么后果?

　　單片機不工作了 程序無法燒入……等等

　　五，單片機晶振電路中兩個微調電容不對稱會怎樣?相差多少會使頻率怎樣變化?在檢測無線鼠標的接受模塊時，發(fā)現(xiàn)其頻率總是慢慢變化(就是一直不松探頭的手,發(fā)現(xiàn)頻率慢慢變小)晶振是新的!

　　電容不對稱也不會引起頻率的漂移,說的頻率漂移可能是因為晶振的電容的容量很不穩(wěn)定引起的,可以換了試,換兩電容不難,要不就是的晶振的穩(wěn)定性太差了,或者測量的方法有問題.