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单片机上为什么用11.0592MHZ晶振?

作者:晶光华

2019-12-24

浏览量:335

一、为什么51单片机爱用11.0592MHZ晶振
   在设计51系列的单片机系统时,一般选用11.0592MHz的晶振而不选用12MHz的晶振,为什么?12M的晶振,振荡频率明显高于11.0592M的,按理说12MHz的晶振可以提高单片机的性能,那么我们为什么不用12M的呢?这个问题与单片机的串口波特率有关。
  1.因为它能够准确地划分成时钟频率,与UART(通用异步接收器/发送器)量常见的波特率相关。特别是较高的波特率(1960019200),不管多么古怪的值,这些晶振都是准确,常被使用的。

2.11.0592晶振的原因是51单片机的定时器导致的。用51单片机的定时器做波特率发生器时,如果用11.0592Mhz的晶振,根 据公式算下来需要定时器设置的值都是整数;如果用12Mhz晶振,则波特率都是有偏差的,比如9600,用定时器取0XFD,实际波特率10000,一般 波特率偏差在4%左右都是可以的,所以也还能用STC90C516 晶振12M 波特率9600 ,倍数时误差率6.99%,不倍数时误差率8.51%,数据肯定会出错。 这也就是串口通信时大家喜欢用11.0592MHz晶振的原因,在波特率倍速时,最高可达到57600,误差率0.00%。 用12MHz,最高也就4800,而且有0.16%误差率,但在允许范围,所以没多大影响。
在设计51单片机系统PCB时,晶振为何被要求紧挨着单片机?
  原因如下:晶振是通过电激励来产生固定频率的机械振动,而振动又会产生电流反馈给电路,电路接到反馈 后进行信号放大,再次用放大的电信号来激励晶振机械振动,晶振再将振动产生的电流反馈给电路,如此这般。当电路中的激励电信号和晶振的标称频率相同时,电 路就能输出信号强大,频率稳定的正弦波。整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用。

问题在于晶振的输出能力有限,它仅仅输出以毫瓦为单位的电能量。在 IC(集成电路) 内部,通过放大器将这个信号放大几百倍甚至上千倍才能正常使用。

晶振和 IC 间一般是通过铜走线相连的,这根走线可以看成一段导线或数段导线,导线在切割磁力线的时候会产生电流,导线越长,产生的电流越强。现实中,磁力线不常见, 电磁波却到处都是,例如:无线广播发射、电视塔发射、手机通讯等等。晶振和IC之间的连线就变成了接收天线,它越长,接收的信号就 越强,产生的电能量就越强,直到接收到的电信号强度超过或接近晶振产生的信号强度时,IC内的放大电路输出的将不再是固定频率的方波了,而是乱七八糟的信 号,导致数字电路无法同步工作而出错。《什么是晶振?在单片机上晶振的作用又有哪些?》

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