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单片机40个晶振问题及解决方法小结
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3 |+ P% d3 x+ \# b$ P4 H# e1、单片机晶振不起振原因分析, G; f: h9 q! |
, G% e" l. m2 _遇到单片机晶振不起振是常见现象,那么引起晶振不起振的原因有哪些呢?5 M" I# e4 n7 ?" O; A
(1) PCB板布线错误;, d* E- [2 L5 l, d v# O
(2) 单片机质量有问题;' @) [3 ^/ Y" u/ w$ p8 v2 K. K
(3) 晶振质量有问题;
# ~3 O% J& O* U: X6 G(4) 负载电容或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题;
5 ?0 {2 T, ~+ N2 } x(5) PCB板受潮,导致阻抗失配而不能起振;3 s/ k2 @ L! B% s( u2 k- |4 z1 ^
(6) 晶振电路的走线过长;+ ~5 g0 {4 }8 t* o, ^) p6 `
(7) 晶振两脚之间有走线;
y) M7 l( `$ Q, g1 f1 V7 ]+ W(8) 外围电路的影响。 w: d% f$ ?; H
; e5 U8 z* u0 A$ ^! N+ v1 @% G" q8 z解决方案,建议按如下方法逐个排除故障:- [/ D9 H9 D0 b3 f
* T7 B" `; `, T( r$ j# u(1) 排除电路错误的可能性,因此你可以用相应型号单片机的推荐电路进行比较。
" ^, ?& Z" r6 Y. v. M1 C2 d(2) 排除外围元件不良的可能性,因为外围零件无非为电阻,电容,你很容易鉴别是否为良品。7 I6 d5 e$ |; Q# W7 U' |
(3) 排除晶振为停振品的可能性,因为你不会只试了一二个晶振。8 w$ Y$ N' y! x( [; u4 J B2 x8 V
(4) 试着改换晶体两端的电容,也许晶振就能起振了,电容的大小请参考晶振的使用说明。8 S9 h- N6 \' D( o
(5) 在PCB布线时晶振电路的走线应尽量短且尽可能靠近IC,杜绝在晶振两脚间走线。1 s1 W" N" R6 z# f" l: }
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/ s( Z1 m* F$ L7 |+ p) A9 B2、单片机晶振电路中两个微调电容不对称会怎样?相差多少会使频率怎样变化?我在检测无线鼠标的接受模块时,发现其频率总是慢慢变化(就是一直不松探头的手,发现频率慢慢变小)晶振是新的!& H) S* f: c8 ]7 I3 b* g" @
答:电容不对称也不会引起频率的漂移,你说的频率漂移可能是因为晶振的电容的容量很不稳定引起的,你可以换了试,换两电容不难,要不就是你的晶振的稳定性太差了,或者你测量的方法有问题.! c2 x& `$ D1 g( Z# o
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9 l/ |, w& m) t3、51单片机时钟电路用12MHZ的晶振时那电容的值是怎样得出来的?拿内部时钟电路来说明吧!
4 N5 x! k5 K# f答:其实这两个电容没人能够解释清楚到底怎么选值,因为22pF实在是太小了。$ V& H8 G5 p, {: w
这个要说只能说和内部的振荡电路自身特性有关系,搭配使用,用来校正波形,没有人去深究它到底为什么就是这么大的值。
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/ {8 ]# L; b9 r+ r8 J4、晶振为何被要求紧挨着IC,单片机晶振不起振?
# a+ |1 y) T/ i* P5 w. I/ I7 `答:原因如下:+ V6 f/ d1 K4 D
晶振是通过电激励来产生固定频率的机械振动,而振动又会产生电流反馈给电路,电路接到反馈 后进行信号放大,再次用放大的电信号来激励晶振机械振动,晶振再将振动产生的电流反馈给电路,如此这般。当电路中的激励电信号和晶振的标称频率相同时,电 路就能输出信号强大,频率稳定的正弦波。整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用。
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问题在于晶振的输出能力有限,它仅仅输出以毫瓦为单位的电能量。在 IC(集成电路) 内部,通过放大器将这个信号放大几百倍甚至上千倍才能正常使用。
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晶振和 IC 间一般是通过铜走线相连的,这根走线可以看成一段导线或数段导线,导线在切割磁力线的时候会产生电流,导线越长,产生的电流越强。
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现实中,磁力线不常见,电磁波却到处都是,例如:无线广播发射、电视塔发射、手机通讯等等。晶振和IC之间的连线就变成了接收天线,它越长,接收的信号就 越强,产生的电能量就越强,直到接收到的电信号强度超过或接近晶振产生的信号强度时,IC内的放大电路输出的将不再是固定频率的方波了,而是乱七八糟的信 号,导致数字电路无法同步工作而出错。; K" w) s6 m* }7 l
7 t1 [ [2 w- O" |* F所以,画PCB(电路板)的时候,晶振离它的放大电路(IC管脚)越近越好。+ }# x# D2 q7 _3 q1 Z* u
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5 [, c$ d( _: E# [5、单片机晶振与速度的疑问,执行一条指令的周期不是由晶振决定的吗。那么比如51单片机和MSP430,给51接高速晶振,430接低速的,是不是51跑的要快?是不是速度单片机速度仅仅与晶振有关,关键是单片机能不能支持那么大的晶振?我的理解对吗?
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