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晶振的作用和優缺點,晶振一般用在哪些方面呢

生活經驗晶振

一、 什么是晶振
晶振，全名叫"晶體振蕩器"，它在電路當中起到產生振蕩頻率的作用，我們都知道，單片機可以看成是在時鐘驅動下的時序邏輯電路，那么這個所需要的時鐘就是晶振來產生，可以說它的單片機的心臟，讓單片機時刻有脈動，它控制著計算機的工作節奏 ， 晶振的頻率有32.768kHz、1MHz、2MHz、4MHz、8MHz、12MHz......當然，還有很多其他頻率 。

晶振的作用和優缺點,晶振一般用在哪些方面呢

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晶振有無源晶振以及有源晶振，我們平時看到在電路板上面由電容、電阻等元器件來助起振的晶振其實就是無源晶振，它需要外部元器件輔助；二有源晶振它在單片機內部里面，它不用外部元器件輔助起振 。時鐘信號可以三種方式產生：一種是內部方式，利用芯片內部的振蕩電路 ， 不過一般是RC振蕩電路 ， 產生時鐘信端；另兩種為外部方式，即外接一個晶振，時鐘信號由外部引入和引入外部振蕩器作為輸入 。
二、 如何選擇合適的晶振
可以說現在的晶振很多，我說的是單片機外接的晶振 ， 有石英晶振，有溫度補償的晶振等等，那么我們在選擇晶振 時候需要注意哪些細節呢？
【晶振的作用和優缺點,晶振一般用在哪些方面呢】晶振主要的參數無非主要是這幾個：頻率；精度；適用的環境溫度，封裝尺寸 。
1、 頻率
這應該最主要的參數 ， 頻率決定著單片機能否高速運行，如果使用過程中對于頻率要求不是很嚴格，可以考慮用單片機內部晶振，例如對于STM32內部晶振它可以達到8MHz，甚至16Hz ， 如果對頻率要求不高的話，也就是普通類型的驅動之類，不涉及兩個單片機通訊、不涉及串口通信、不涉及時間方面，例如定時等 ， 這時候可以考慮用單片機內部晶振，例如ST單片機內部自帶的RC時鐘 HSI(High-speed internal (HSI) RCoscillator) ，  頻率一般是8MHz或16MHz，一般的貼片無源晶振都要幾毛錢，如果使用內部振蕩，可以省去不少錢呢，同時電路也省去了不少元器件；
晶振的作用和優缺點,晶振一般用在哪些方面呢

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2、 精度
如果對于精度要求很高的話，例如電路當中會涉及到時間的準確精度的話那就只能用外部晶振了，因為外部晶振比較穩定而內部晶振的誤差比較大，時間久了對于時間的累積產生很大誤差，特別是對于RC振蕩器對于溫度比較敏感，容易受其影響 。
3、 環境溫度
環境溫度對于內部晶振，也就是RC振蕩器影響較大，下圖是某STM32芯片內部RC振蕩器振蕩頻率誤差值隨著溫度的變化曲線圖，可以看出，在25℃左右時候，它的振蕩精度能保持在1%以內，但是隨著溫度的不斷上升或者下降，它的精度都逐漸下降，因此對于在使用環境溫度比較惡劣且對時間有嚴格控制的場合的環境時候可以不考慮用內部的晶振 。
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4、 封裝尺寸
晶振的封裝有很多，有貼片的、插進陶瓷、圓柱體的等，特別是現在的貼片晶振尺寸越來越?。?可以滿足不同的場合，在選用晶振時候需要考慮晶振尺寸對電路板的影響 。
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