11.0592MHz的晶振它的數(shù)值為什么不直接取整呢

這是一顆頻率為11.0592MHz的晶振，肯定有人會(huì)問(wèn)，它的數(shù)值為什么不直接取整，或者直接用12MHz呢？如圖1

圖1 11.0592MHz晶振

今天，我們就來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。在電子通信領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)的通信波特率如圖2

圖2 標(biāo)準(zhǔn)波特率及串口設(shè)置方式

而在串口通信時(shí)我們使用定時(shí)器T1作為波特率發(fā)生器，設(shè)置串口的工作方式1或3，波特率的計(jì)算公式如圖3

圖3 波特率計(jì)算公式

帶入相應(yīng)的數(shù)值，得出只有時(shí)鐘頻率為11.0592MHz的時(shí)候定時(shí)器的初值才可以取整。如圖4.

圖4 頻率為11.0592MHz時(shí)

我們嘗試使用12MHz的晶振，此時(shí)定時(shí)器的初值均取近似整數(shù)，這樣就為通信帶來(lái)了誤差。如圖5

圖5 頻率為12MHz時(shí)

這也是為什么在串口通信時(shí)，單片機(jī)均使用11.0592MHz的晶振的原因。

另外一個(gè)值得探究的問(wèn)題是，11.0592MHz的晶振是被如何制造出來(lái)的？

圖6 晶振是如何制造出來(lái)的？

我曾經(jīng)提到過(guò)，晶振是人們將石英晶體按一定的方位角切割后，增加外殼封裝而成。切割的角度及打磨的精度決定了晶振的頻率及溫度特性。大部分的晶振均采用AT切割的方法制造而成，其它的切割方法諸如BT、CT、SC、音叉型等，它們代表著不同的切割角度或切割方式。而AT切割時(shí)，它的切割面與Z軸成35°15′角。如圖7

圖7 AT切割示意圖

這種石英晶片具有良好的頻率-溫度特性，它的特性曲線(xiàn)在一定的溫度范圍內(nèi)對(duì)稱(chēng)，且25℃為曲線(xiàn)的拐點(diǎn)。因此被廣泛應(yīng)用于數(shù)MHz到數(shù)百M(fèi)Hz的晶振。如圖8

圖8 AT切割的頻率-溫度曲線(xiàn)

而需要得到某一頻率的晶片，則先通過(guò)控制切割的厚度尺寸得到一定頻率范圍的晶片，如圖9

圖9 第一步，切割

研磨切割面使晶片的厚度符合要求，進(jìn)一步提高頻率精度，最后在切割面電鍍銀層，實(shí)現(xiàn)頻率微調(diào)，這樣就得到了我們想要的頻率值。如圖10、11

圖10 研磨，提高頻率精度

圖11 電鍍銀層，頻率微調(diào)

最后，請(qǐng)大家思考一下另一種我們常用的32.768KHz的晶振，它的數(shù)值32.768有什么特殊的意義呢？以及這種晶振采用的晶片切割方法是怎樣的呢？

圖12 思考問(wèn)題

審核編輯：劉清