没有了晶振的单片机会怎样?

来源:Amadeus发布时间:2021-07-19114浏览

单片机到底是什么？简单来说，它就是一个微型计算机系统。然而麻雀虽小，五脏俱全。

一、单片机中如果没有了晶振会怎么样？

单片机内部用到很多和电脑功能相类似的模块，像CPU、内存、并行总线、存储数据的存储器等在单片机中都存在，不过不同的是它的这些部件性能相比电脑要弱很多，当然价钱也相对要低不少。我们可以用它来做一些控制电器等不是很复杂的工作，它主要是作为电子产品控制部分的核心部件。

那单片机晶振又是什么呢？单片机中若是没有了晶振会怎么样呢？

单片机晶振就是单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率的电子元件，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片机接的一切指令的执行都是建立在其晶振提供的时钟频率，由此可见单片机中晶振的重要性了。

通常一个单片机系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，我们可以通过电子调整频率的方法保持同步。

单片机系统中晶振的主要作用就是为系统提供基本的时钟信号，晶振通常与锁相环电路配合使用，来提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。

所以说，单片机中没有了晶振，也就没有时钟周期，没有时钟周期，就无法执行程序代码，单片机就无法工作，程序也就无法烧入。因为单片机工作时，是一条一条地从RoM中取指令，然后逐步执行。

我们把单片机访问一次存储器的时间称之为一个机器周期，这是一个时间基准。—个机器周期包括12个时钟周期。如果一个单片机选择了12MHZ晶振，它的时钟周期是1／12us，它的一个机器周期是12×(1／12)us，也就是1us。

机器周期不仅对于指令执行有着重要的意义，而且机器周期也是单片机定时器和计数器的时间基准。若一个单片机选择了12MHZ的晶振（这个晶振可以是49S的插件晶振，也可以是贴片晶振），那么当定时器的数值加1时，实际经过的时间就是1us，这就是单片机的定时原理。

我们的电脑用过一段时间后总是会出这样那样的问题，可能是主板、CPU、电源烧坏了等严重的情况，当然也有可能仅仅是内存条有了松动、主板上的一个晶振损坏了甚至是长期没有清理灰尘等小问题，大问题我们没有办法，只能送去维修了，但是这些小问题相信我们都能够轻松解决的。

单片机也是一样，若是单片机无法启动，不要认为它已经坏了，就马上将它扔掉了，很多情况下单片机无法工作都是其中的石英晶振出现了问题。这时我们可以用简单的方法来测量晶振是否损坏。

方法很简单，我们用万用表测量晶振两个引脚电压是否是芯片工作电压的一半，比如51单片机的工作电压是+5V，则我们测量是否是2.5V左右。另外如果用镊子碰晶体另外一个脚，若是这个电压有明显变化，证明晶振是起振的。反之，则是晶振已经损坏了，我们只需更换晶振就可再次使用单片机了。

以上着重讲了石英晶振在单片机中的重要性，然而，作为一种精密的频率元件，单片机中的晶振却很容易出现问题，轻微的碰撞都可能导致晶振损坏，因此，遇到单片机晶振不起振是很常见的一种现象。那么，单片机晶振经常遇到的问题及处理方法有哪些？

二、晶振不起振的原因分析

首先，我们分析引起单片机晶振不起振的原因有哪些：

1、PCB布线错误，现在的PCB不再是单一功能电路（数字或模拟电路），而是由数字电路和模拟电路混合组成的。因此，PCB布线的时候可能出现问题导致晶振不起振；

2、单片机或晶振的质量问题；

3、负载二极管或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题；

4、PCB板受潮，导致阻抗失配而不能起振；

5、晶振电路的走线过长或两脚之间有走线导致晶振不起振，通常我们在PCB布线时晶振电路的走线应尽量短且尽可能靠近振荡器，严禁在晶振两脚间走线；

6、晶振受外围电路的影响而不起振。

三、其他要特别注意的问题分析

1、晶振的选型，选择合适的晶振对单片机来说非常重要，我们在选择晶振的时候至少必须考虑谐振频点、负载电容、激励功率、温度特性长期稳定性等参数。合适的晶振才能确保单片机能够正常工作。

2、电容引起的晶振不稳定，晶振电路中的电容C1和C2两个电容对晶振的稳定性有很大影响，每一种晶振都有各自的特性，所以我们必须按晶振生产商所提供的数值选择外部元器件。

通常在许可范围内，C1，C2值越低越好，C值偏大虽有利于振荡器的稳定，但将会增加起振时间。一般情况下我们使得C2值大于C1值，这样可使得上电时加快晶振起振。

3、单片机晶振被过分驱动引起的问题，晶振被过分驱动会渐渐损耗晶振的接触电镀从而引起晶振频率的上升。

我们可用一台示波器来检测，OSC，输出脚，如果检测一非常清晰的正弦波且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要，则晶振未被过分驱动，相反，如果正弦波形的波峰，波谷两端被削平，而使波形成为方形，则晶振被过分驱动，这时就需要用电阻RS来防止晶振被过分驱动，判断电阻RS值大小的最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻，从0开始慢慢调高，一直到正弦波不再被削平为止，通过此办法就可以找到最接近的电阻RS值。

4、画PCB的时候，要求晶振离它的放大电路（IC管脚）越近越好。这是由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电容或数段导线，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。

晶振好比是单片机的心脏！我们都知道，单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。不同型号的单片机使用的石英晶振型号及频率也可能是不一样的。

单片机中的晶振若是出了问题，单片机也就无法正常工作了。因此，若是发现你的单片机无法正常工作，很大程度上可能是晶振问题造成的。

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