單片機設(shè)計的二十一點晶振難題你搞清楚了嗎

　　在初學(xué)51單片機的時候，總是伴隨很多有關(guān)于晶振的問題，其實晶振就是如同人的心臟，是血液的脈搏，把單片機的晶振問題搞明白了，51單片機的其他問題迎刃而解……

　　有關(guān)51單片機有關(guān)晶振的問題一并總結(jié)出來，希望對學(xué)51的童鞋來說能有幫助。

　　一、為什么51單片機愛用11.0592MHZ晶振？

　　其一：因為它能夠準(zhǔn)確地劃分成時鐘頻率，與UART（通用異步接收器/發(fā)送器）量常見的波特率相關(guān)。特別是較高的波特率 （19600，19200），不管多么古怪的值，這些晶振都是準(zhǔn)確，常被使用的。

　　其二：用11.0592晶振的原因是51單片機的定時器導(dǎo)致的。用51單片機的定時器做波特率發(fā)生器時，如果用11.0592Mhz的晶振，根據(jù)公式算下來需要定時器設(shè)置的值都是整數(shù)；如果用12Mhz晶振，則波特率都是有偏差的，比如9600，用定時器取 0XFD，實際波特率10000，一般波特率偏差在4%左右都是可以的，所以也還能用STC90C516 晶振12M 波特率9600，倍數(shù)時誤差率6.99%，不倍數(shù)時誤差率8.51%，數(shù)據(jù)肯定會出錯。 這也就是串口通信時大家喜歡用11.0592MHz晶振的原因，在波特率倍速時，最高可達(dá)到57600，誤差率0.00%。 用12MHz，最高也就4800，而且有0.16%誤差率，但在允許范圍，所以沒多大影響。

　　二、在設(shè)計51單片機系統(tǒng)PCB時，晶振為何被要求緊挨著單片機？

　　原因如下：晶振是通過電激勵來產(chǎn)生固定頻率的機械振動，而振動又會產(chǎn)生電流反饋給電路，電路接到反饋后進(jìn)行信號放大，再次用放大的電信號來激勵晶振機械振動，晶振再將振動產(chǎn)生的電流反饋給電路，如此這般。當(dāng)電路中的激勵電信號和晶振的標(biāo)稱頻率相同時，電路就能輸出信號強大，頻率穩(wěn)定的正弦波。整形電路再將正弦波變成方波送到數(shù)字電路中供其使用。

　　問題在于晶振的輸出能力有限，它僅僅輸出以毫瓦為單位的電能量。在 IC（集成電路） 內(nèi)部，通過放大器將這個信號放大幾百倍甚至上千倍才能正常使用。

　　晶振和 IC 間一般是通過銅走線相連的，這根走線可以看成一段導(dǎo)線或數(shù)段導(dǎo)線，導(dǎo)線在切割磁力線的時候會產(chǎn)生電流，導(dǎo)線越長，產(chǎn)生的電流越強?，F(xiàn)實中，磁力線不常見， 電磁波卻到處都是，例如：無線廣播發(fā)射、電視塔發(fā)射、手機通訊等等。晶振和IC之間的連線就變成了接收天線，它越長，接收的信號就越強，產(chǎn)生的電能量就越強，直到接收到的電信號強度超過或接近晶振產(chǎn)生的信號強度時，IC內(nèi)的放大電路輸出的將不再是固定頻率的方波了，而是亂七八糟的信 號，導(dǎo)致數(shù)字電路無法同步工作而出錯。

　　所以，畫PCB（電路板）的時候，晶振離它的放大電路（IC管腳）越近越好。