單片機(jī)內(nèi)外部晶振，有什么區(qū)別？

被譽(yù)為微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)-單片機(jī)

它與晶振有什么聯(lián)系

會(huì)有什么樣的工作原理

單片機(jī)內(nèi)外晶振有差異嗎

#01

單片機(jī)晶振的作用

單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管它的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線(xiàn)系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外存。

單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的石英晶振，而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步。單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片機(jī)接的一切指令的執(zhí)行都是建立在晶振提供的時(shí)鐘頻率。

#02

單片機(jī)晶振電路原理

單片機(jī)一般采用三端式（考畢茲）交流等效振蕩電路；實(shí)際的晶振交流等效電路中，其中Cv是用來(lái)調(diào)節(jié)振蕩頻率，一般用變?nèi)?a target="_blank">二極管加上不同的反偏電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，這也是壓控作用的機(jī)理；把石英晶體的等效電路代替晶體后。其中Co，C1，L1，RR是晶體的等效電路。單片機(jī)工作時(shí)，是一條一條地從RoM中取指令，然后一步一步地執(zhí)行。單片機(jī)訪問(wèn)一次存儲(chǔ)器的時(shí)間，稱(chēng)之為一個(gè)機(jī)器周期，這是一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)。

分析整個(gè)振蕩槽路可知，利用Cv來(lái)改變頻率是有限的，決定振蕩頻率的整個(gè)槽路C=Cbe，Cce，Cv三個(gè)串聯(lián)后和Co并聯(lián)再和C1串聯(lián)。可以看出：C1越小，Co越大，Cv變化時(shí)對(duì)整個(gè)槽路的作用就越小。因而能“壓控”的頻率范圍也越小。實(shí)際上，由于C1很?。?E-15量級(jí)），Co不能忽略（1E-12量級(jí)）。所以，Cv變大時(shí)，降低槽路頻率的作用越來(lái)越小，Cv變小時(shí)，升高槽路頻率的作用卻越來(lái)越大。這一方面引起壓控特性的非線(xiàn)性，壓控范圍越大，非線(xiàn)性就越厲害；另一方面，分給振蕩的反饋電壓（Cbe上的電壓）卻越來(lái)越小。采用泛音次數(shù)越高的晶振，其等效C1就越??；因此頻率的變化范圍也就越小。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，沒(méi)有晶振，就沒(méi)有時(shí)鐘周期，沒(méi)有時(shí)鐘周期，就無(wú)法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無(wú)法工作。

#03

單片機(jī)內(nèi)外部晶振的區(qū)別

單片機(jī)的外部晶振穩(wěn)定，受溫度，濕度等環(huán)境因素影響比內(nèi)部晶振小，精度比較高。而且當(dāng)設(shè)計(jì)需要降低功耗時(shí)，比如說(shuō)便攜式儀表等，就需要外部晶振，因?yàn)閮?nèi)部晶振不能根據(jù)需要停止，而外部晶振可以適時(shí)停止，從而進(jìn)入休眠狀態(tài)，降低功耗。

而單片機(jī)的內(nèi)部晶振一般不夠準(zhǔn)確，誤差比較大。但單片機(jī)的內(nèi)部晶振和外部晶振的作用都是一樣的，給系統(tǒng)提供時(shí)鐘。如果對(duì)頻率要求不高的話(huà)（比如不涉及串口通信和精確定時(shí)等的話(huà)），用內(nèi)部晶振就足夠了，并且這樣成本還低。

|小結(jié)

對(duì)于單片機(jī)到底是使用外部晶振還是內(nèi)部晶振，還要考慮到產(chǎn)品使用穩(wěn)定情況、功耗以及性?xún)r(jià)比等方面。如果您想具體了解單片機(jī)與晶振電路匹配問(wèn)題，我們可以提供專(zhuān)業(yè)技術(shù)工程師為您服務(wù)。