晶振频率影响因素和机器周期计算

发布时间:2019-12-27 阅读量:1881 来源: 我爱方案网 作者:

石英晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。


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它是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。石英晶体本身并非振荡器,它只有借助于有源激励和无源电抗网络方可产生振荡。常作用于产生频率,具有稳定,抗干扰性能良好的特点。

 

计算机都有个计时电路,尽管一般使用“时钟”这个词来表示这些设备,但它们实际上并不是通常意义的时钟,把它们称为计时器(TImer)可能更恰当一点。计算机的计时器通常是一个精密加工过的石英晶体,石英晶体在其张力限度内以一定的频率振荡,这种频率取决于晶体本身如何切割及其受到张力的大小。有两个寄存器与每个石英晶体相关联,一个计数器(counter)和一个保持寄存器(holdingregister)。石英晶体的每次振荡使计数器减1。当计数器减为0时,产生一个中断,计数器从保持寄存器中重新装入初始值。这种方法使得对一个计时器进行编程,令其每秒产生60次中断(或者以任何其它希望的频率产生中断)成为可能。每次中断称为一个时钟嘀嗒(clockTIck)。

 

晶振分有源晶振和无源晶振。对于有源晶振,是指自己内部集成有振荡电路的,加上电源后自己可以产生波形的,大部分都是默认15pF负载Max的,当负载过大时,波形可能会变形。不过也有一部分产品采用的是大负载的IC,负载可达50pF Max,这种产品一般要单独订做。对于无源晶振,一般也叫晶体。需要有外加的电路才能起振的,所需的负载一般和使用的环境等有关,这多是由电路的设计中决定的,负载小到5pF,大到100pF以上都有。这个负载电容影响晶振的工作频率。这要根据晶振的规格和电路中的因素来确定,同是16MHZ的晶体谐振器,其负载电容值有可能不一样,如10PF,20PF.。。。。晶振在电路中使用时,应满足CL=C+CS.CL CL为规格书中晶振的负载电容值,C为电路中外接的电容值(一般由两颗电容通过串并联关系得到),CS为电路的分布电容。


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晶振12mhz是什么意思,用12MHZ的晶振1秒钟大概要震荡多少次?频率的单位是赫兹,用Hz表示,含义就是1秒钟振荡多少次。12MHz = 12,000,000Hz,也就是1秒振荡一千二百万次。机器周期:在计算机中,为了便于管理,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段,每一阶段完成一项工作。例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下,一个机器周期由 若干个S周期(状态周期)组成。通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期,(也就是 计算机通过内部或外部总线进行一次信息传输从而完成一个或几个微操作所需要的时间)),它一般由12个时钟周期(振荡周期)组成,也是由6个状态周期组成。而振荡周期=1秒/晶振频率,因此单片机的机器周期=12秒/晶振频率 。12MHZ晶振的时钟周期就是时钟振荡周期=1/12M=0.083us机器周期=12*时钟周期=12/12M=1us。

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