杭州單片機晶振電路

① 單片機的最小系統,晶振電路的作用是什麼

單片機的最小系統中，晶振電路的作用是提供時鍾源。

以下是

在單片機系統中，晶振電路是一個至關重要的部分。晶振，即晶體振盪器，它的主要作用是為單片機提供一個穩定的時鍾信號。這個時鍾信號是單片機執行各種操作的基礎，包括指令的讀取、存儲和輸出等。具體來說，晶振電路的功能體現在以下幾個方面：

1. 提供時鍾基準：單片機執行每一條指令都需要時間，這個時間就是以晶振產生的時鍾信號為基準進行計量的。時鍾信號頻率的高低直接影響到單片機的工作速度。

2. 保持時序穩定：由於單片機內部的很多操作都需要嚴格的時序控制，因此晶振電路提供的穩定時鍾信號對確保單片機內部各功能模塊的協同工作至關重要。

3. 輔助復位電路：在某些情況下，如單片機啟動或某些異常情況下，需要復位操作。這時，晶振電路可以輔助復位電路完成這一操作，使單片機回到初始狀態或確定的起始狀態。

總之，在單片機的最小系統中，晶振電路的作用是為單片機提供穩定、准確的時鍾信號，確保單片機內部各功能模塊的正常、高效運行。它是單片機系統不可或缺的一部分。

② 單片機的外部晶振電路是怎麼回事，如何計算所選電容的

1. 晶振是晶體振盪器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻並聯再串聯一個電容的二端網路。電工學上這個網路有兩個諧振點，以頻率的高低分，其中較低的頻率是串聯諧振；較高的頻率是並聯諧振。由於晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當的接近，在這個極窄的頻率范圍內，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端並聯上合適的電容它就會組成並聯諧振電路。這個並聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振盪電路，由於晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數變化很大，這個振盪器的頻率也不會有很大的變化。

2. 晶振有一個重要的參數——負載電容值，選擇與負載電容值相等的並聯電容，就可以得到晶振標稱的諧振頻率。一般的晶振振盪電路都是在一個反相放大器(注意是放大器不是反相器)的兩端接入晶振，再有兩個電容分別接到晶振的兩端，每個電容的另一端再接到地，這兩個電容串聯的容量值就應該等於負載電容。請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容，這個不能忽略。一般的晶振的負載電容為15pF或12.5pF，如果再考慮元件引腳的等效輸入電容，則兩個22pF的電容構成晶振的振盪電路就是比較好的選擇。

3. 

4. 如上圖:晶振是給單片機提供工作信號脈沖的 這個脈沖就是單片機的工作速度 比如 12M晶振 單片機工作速度就是每秒12M 當然 單片機的工作頻率是有范圍的不能太大 一般24M就不上去了 不然不穩定。
   晶振與單片機的腳XTAL0和腳XTAL1構成的振盪電路中會產生偕波(也就是不希望存在的其他頻率的波) 這個波對電路的影響不大 但會降低電路的時鍾振盪器的穩定性 為了電路的穩定性起見ATMEL公司只是建議在晶振的兩引腳處接入兩個10pf-50pf的瓷片電容接地來削減偕波對電路的穩定性的影響 所以晶振所配的電容在10pf-50pf之間都可以的 沒有什麼計算公式。
   晶振電路中如何選擇電容C1，C2?
   (1)因為每一種晶振都有各自的特性，所以最好按製造廠商所提供的數值選擇外部元器件。
   (2)在許可范圍內，C1，C2值越低越好。C值偏大雖有利於振盪器的穩定，但將會增加起振時間。
   (3)應使C2值大於C1值，這樣可使上電時，加快晶振起振。
   在石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的應用中，需要注意負載電容的選擇。不同廠家生產的石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的特性和品質都存在較大差異，在選用，要了解該型號振盪器的關鍵指標，如等效電阻，廠家建議負載電容，頻率偏差等。在實際電路中，也可以通過示波器觀察振盪波形來判斷振盪器是否工作在最佳狀態。示波器在觀察振盪波形時，觀察OSCO管腳(Oscillator output)，應選擇100MHz帶寬以上的示波器探頭，這種探頭的輸入阻抗高，容抗小，對振盪波形相對影響小。(由於探頭上一般存在10～20pF的電容，所以觀測時，適當減小在OSCO管腳的電容可以獲得更接近實際的振盪波形)。工作良好的振盪波形應該是一個漂亮的正弦波，峰峰值應該大於電源電壓的70%。若峰峰值小於70%，可適當減小OSCI及OSCO管腳上的外接負載電容。反之，若峰峰值接近電源電壓且振盪波形發生畸變，則可適當增加負載電容。
   用示波器檢測OSCI(Oscillator input)管腳，如何解決容易導致振盪器停振的問題?
   部分的探頭阻抗小不可以直接測試，可以用串電容的方法來進行測試。如常用的4MHz石英晶體諧振器，通常廠家建議的外接負載電容為10～30pF左右。若取中心值15pF，則C1，C2各取30pF可得到其串聯等效電容值15pF。同時考慮到還另外存在的電路板分布電容，晶元管腳電容，晶體自身寄生電容等都會影響總電容值，故實際配置C1，C2時，可各取20～15pF左右。並且C1，C2使用瓷片電容為佳。硬之城

③ 單片機中晶振電路的作用

晶振電路的作用是為單片機合格的時鍾信號流。如果你學過數字電路的話，你就會知道，單片機電路是由無數的門電路組成，而門電路工作時就需要時鍾信號作為觸發，過來一個脈沖，門電路就執行一次，過來多少個脈沖，門電路就執行多少次。所以，在同樣電路的情況下，脈沖頻率越高，單片機性能也越高。

單片機，全稱單片微型計算機（英語：Single-Chip Microcomputer），又稱微控制器（Microcontroller），是把中央處理器、存儲器、定時/計數器（Timer/Counter）、各種輸入輸出介面等都集成在一塊集成電路晶元上的微型計算機。與應用在個人電腦中的通用型微處理器相比，它更強調自供應（不用外接硬體）和節約成本。它的最大優點是體積小，可放在儀表內部，但存儲量小，輸入輸出介面簡單，功能較低。由於其發展非常迅速，舊的單片機的定義已不能滿足，所以在很多應用場合被稱為范圍更廣的微控制器；從上世紀80年代，由當時的4位、8位單片機，發展到現在的32位300M的高速單片機。

④ 單片機典型的晶振電路有哪些

晶振電路嚴格的說是有三種：
1、最普通的模式，也就是外接無源晶振，然後每個晶振的一個腳都接一個20-30pF的電容到地。
2、外接振盪源的模式，也就是利用有源晶振，脈沖輸出後直接接XTAL1，然後XTAL2接地。
3、內置RC振盪電路法，有一些單片機比如AVR系列的，都內置有RC振盪電路，可以實現內部1M，2M，4M，8M振盪電路。不過我個人感覺這種振盪電路的精度比如外接晶振。