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单片机40个晶振问题及解决方法小结

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发表于 2019-2-15 09:22 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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单片机40个晶振问题及解决方法小结
" @: q3 J& S- y" q5 c
8 _8 _6 n( ?4 ]6 j8 p
1、单片机晶振不起振原因分析/ s! o- k0 T7 b: y7 Q: g

: Q9 S+ X4 e0 @# X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?
9 _; E; V; h9 ^(1) PCB板布线错误;
6 \- ]  f; @: ]* L(2) 单片机质量有问题;  g' C5 G2 M9 @6 ]4 f$ {
(3) 晶振质量有问题;7 Q* A) r& t3 G$ j& b3 m: L# Z8 O1 j
(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;
, O8 A0 Z  f3 r1 R9 f4 q1 o(5) PCB板受潮,导致阻抗失配而不能起振;4 v7 R9 ^. e* r* V' T, q
(6) 晶振电路的走线过长;
4 n3 R, L9 ~) U7 G(7) 晶振两脚之间有走线;/ d; P- o* |, t1 U. s) Z1 l
(8) 外围电路的影响。. E0 J* ?/ `( v7 X
- @" s# o" g& c% e; _; G4 ^% e
解决方案,建议按如下方法逐个排除故障:
4 C8 s8 e5 u! @( w1 K) a# f" J! i1 ~3 Q: I. i2 j7 d
(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。* i9 u8 j2 C0 b! `1 Q
(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。; R. R: Z8 u( u' k; R
(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。$ R/ }+ h2 v; z. G, }
(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。
: S$ z% [6 `/ `6 }2 z6 A5 s(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。% X6 e8 h: w& B' ^$ |
. j, Q5 f& U& [) z& g

) j8 t2 k5 k% X4 p! e& a2、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!
$ X! [" k$ P, {( Z" x! c$ h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.
/ G' n- o! d$ \2 M9 E, r; b  Q
% X. M& \: f5 ]0 j, F6 Z1 T" c% ^0 d' d5 S2 ~. V
3、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!
9 S  v, v. i( N0 @( V% I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。& R; g) R  j& Y' ~2 m
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。
) W, x! z0 `3 R' e; S+ H8 [0 O  S% {5 g! a4 v9 I  W

, v! x. _8 x/ h8 J! \6 X% O* c: S4、晶振为何被要求紧挨着IC,单片机晶振不起振?
; u4 r1 k! G5 `: v答:原因如下:, P* H$ H; r) Y
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。
( ]0 c4 q. Z9 X, y9 _
  s, K2 p2 I4 C, [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。
  s+ e8 ^5 \, \7 |; E: ~/ _2 H
  c" i, v$ m! C$ W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。5 I1 r% y0 L: n! e6 W

4 m8 T# C2 P! {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。
; D' {" T. f: f: K4 ^8 `/ j$ ?$ G+ P/ @' f, Q4 l
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。2 G' y" M2 {7 I0 J6 P6 N, w
( m: }9 s. A! g3 B
; p4 \( i1 g8 Z
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?
2 q% ?5 Y8 U& Q* p! @$ N5 X% @9 R4 L9 b# e2 B9 F
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: B; C2 b% @2 ^+ S# `8 x9 g

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发表于 2019-2-15 17:50 | 只看该作者
好东东,学习一下,谢谢楼主分享
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