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请教关于AVR外接晶振频率不稳的问题
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各位高手大家好，我进来在工作中遇到一个问题，我的一块电路板上面原来焊接的是MEGA16，后来改为MEGA32，最近发现程序运行不正常，于是请来很多人帮忙解决，在查找问题的过程中发现一个奇怪的现象，当MEGA32的外接晶振的匹配电容去掉后，原本4MHZ的晶振振荡频率竟然变为11MHZ左右，又找了一块同样的老电路板，单片机焊接的是MEGA16，做相同的试验结果一样，加不加外部匹配电容，晶振的频率差别很大。为什么？PCB应该没问题，晶振距离单片机也就10mm的距离。请各位帮忙分析一下，谢谢
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选票没投，一点诚意都没有。
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很久没来过了，不知正在发生什么事，只能弃权了
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楼楼上的意思是，你不投他主子的票，就没诚意，不回答你的问题。
俺帮你分析一下吧。
任何单片机的外接晶振都需要接和晶振相匹配的电容，电容容量一般为15-40P, 视晶振而定，当匹配的电容容量不对或去掉时，易产生高次谐波振荡，而AVR的内部晶振放大器灵敏度较高，故就容易产生原本4MHZ的晶振振荡频率竟然变为11MHZ左右，由于加接不匹配的电容或不加外部匹配电容，晶振的频率(或其高次谐波)差别很大，由于现在的一般晶振普遍一致性和质量都较差，误差个10%也算正常！
比如，你上面所述的4M晶振，振荡频率变为11MHZ左右，即 （4M X 3次谐波 - 11M）/ （4M X 3次谐波）=&&8.33% ,&&属于正常。
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这样啊，谢谢Xuyiyi！可是另外的机器没有出现这样的问题，以前我在其他产品上不带匹配电容也没有这么大的变化，还以为是我的PCB有问题。
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这样啊，谢谢Xuyiyi！可是另外的机器没有出现这样的问题，以前我在其他产品上不带匹配电容也没有这么大的变化，还以为是我的PCB有问题。
zyp898989 发表于
PCB有问题。这个可能也存在，如晶振布线过长过细，PCB上涂的绿色阻焊层质量有问题，绝缘电阻低， 等等.........
一个优秀的设计要适应各种误差（如器件个体差异，部分零件质量欠佳）带来的影响，祝你交好运。
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问题解决了，谢谢各位！我的熔丝位配置有问题把CKOPT选项不选就可以了，不知道如何上传图片
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我需要 积分哈，
可以缩短连接线，尽量靠近AVR芯片就强多了
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热门推荐 /2单片机晶振电路设计指南
在该应用手册中，我们将讨论我们推荐给您的电路设计方案，并解释电路中的各个元器件
的具体作用，并且在元器件数值的选择上提供指导。最后，就消除晶振不稳定和起振问题，我们还
将给出一些建议措施。
晶振等效电路
晶振是晶体振荡器的简称 在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络 电工学上这个网络有两个谐振点 以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振 较高的频率是并联谐振 由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近 在这个极窄的频率范围内 晶振等效为一个电感 所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路 这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路 由于晶振等效为电感的频率范围很窄 所以即使其他元件的参数变化很大 这个振荡器的频率也不会有很大的变化
晶振有一个重要的参数 那就是负载电容值 选择与负载电容值相等的并联电容 就可以得到晶振标称的谐振频率
一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振 再有两个电容分别接到晶振的两端 每个电容的另一端再接到地 这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容 请注意一般IC的引脚都有等效输入电容 这个不能忽略
一般的晶振的负载电容为15pF或12.5pF 如果再考虑元件引脚的等效输入电容 则两个22pF的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择
如上图:晶振是给单片机提供工作信号脉冲的 这个脉冲就是单片机的工作速度 比如 12M晶振 单片机工作速度就是每秒12M 当然 单片机的工作频率是有范围的 不能太大 一般24M就不上去了 不然不稳定
晶振与单片机的脚XTAL0和脚XTAL1构成的振荡电路中会产生偕波(也就是不希望存在的其他频率的波) 这个波对电路的影响不大 但会降低电路的时钟振荡器的稳定性 为了电路的稳定性起见 ATMEL公司只是建议在晶振的两引脚处接入两个10pf-50pf的瓷片电容接地来削减偕波对电路的稳定性的影响 所以晶振所配的电容在10pf-50pf之间都可以的 没有什么计算公式
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当前位置：&>>&&>>&&>>&有关51单片机晶振的问题总结
　　是什么？全称是石英，是一种高精度和高稳定度的振荡器。通过一定的外接电路来，可以生成频率和峰值稳定的正弦波。而在运行的时候，需要一个脉冲信号，做为自己执行指令的触发信号，可以简单的想象为：单片机收到一个脉冲，就执行一次或多次指令。　　在初学51单片机的时候，总是伴随很多有关与晶振的问题，其实晶振就是如同人的心脏，是血液的是脉搏，把单片机的晶振问题搞明白了，51单片机的其他问题迎刃而解。　　一，为什么51单片机爱用晶振？　　其一：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（19600，），不管多么古怪的值，这些晶振都是准确，常被使用的。　　其二：用晶振的原因是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。　　二，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（）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，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。　　所以，画PCB（电路板）的时候，晶振离它的放大电路（IC管脚）越近越好。　　三，单片机电路晶振不起振原因分析　　遇到单片机晶振不起振是常见现象，那么引起晶振不起振的原因有哪些呢？　　①PCB布线错误；②单片机质量有问题；③晶振质量有问题；　　④负载电容或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题；⑤PCB板受潮，导致阻抗失配而不能起振；⑥晶振电路的走线过长；　　⑦晶振两脚之间有走线；⑧外围电路的影响。　　解决方案，建议按如下方法逐个排除故障：　　①排除电路错误的可能性，因此可以用相应型号单片机的推荐电路进行比较。②排除外围元件不良的可能性，因为外围零件无非为，电容，很容易鉴别是否为良品。③排除晶振为停振品的可能性，因为不会只试了一二个晶振。④试着改换晶体两端的电容，也许晶振就能起振了，电容的大小请参考晶振的使用说明。　　⑤在PCB布线时晶振电路的走线应尽量短且尽可能靠近IC，杜绝在晶振两脚间走线。　　四，51单片机时钟电路用12MHZ的晶振时那电容的值是怎样得出来的？　　拿内部时钟电路来说明吧！　　其实这两个电容没人能够解释清楚到底怎么选值，因为22pF实在是太小了。这个要说只能说和内部的振荡电路自身特性有关系，搭配使用，用来校正波形，没有人去深究它到底为什么就是这么大的值。　　19.89c52单片机如果不接晶振会有什么后果？　　单片机不工作了程序无法烧入……等等　　五，单片机晶振电路中两个微调电容不对称会怎样？相差多少会使频率怎样变化？　　在检测无线鼠标的接受模块时，发现其频率总是慢慢变化（就是一直不松探头的手，发现频率慢慢变小）晶振是新的！　　电容不对称也不会引起频率的漂移，说的频率漂移可能是因为晶振的电容的容量很不稳定引起的，可以换了试，换两电容不难，要不就是的晶振的稳定性太差了，或者测量的方法有问题。　　六，单片机晶振与速度的疑问，执行一条指令的周期不是由晶振决定的吗。那么比如51单片机和MSP430，给51接高速晶振，430接低速的，是不是51跑的要快？是不是速度单片机速度仅仅与晶振有关，关键是单片机能不能支持那么大的晶振？　　每个单片机的速度是受到内部逻辑门电平跳变速度限制的。两个芯片同时使用同样的晶振，比如12M的。因为AVR是RISC指令集，它在同样外部晶振频率下，比51要快。　　比如，51最快能接40M，AVR是16M的晶振。　　STC89C52大都用12MHz晶振，但由于其12个时钟周期才是一个机器周期，相当于其主频只有1MHz.　　MSP430采用RISC精简指令集，430单片机若采用内部DCO震荡可达21MHz主频。单个时钟周期就可以执行一条指令，相同晶振，速度较51快12倍。　　对于一个51，给他用更高的晶振，速度会快些。但是对于高级的单片机就不一样了。高级单片机内部，一般都是有频率控制寄存器的，所以，简单的增加晶振，可能达到单片机的极限，导致跑飞。　　七，请问：有什么方法可以确定某一款单片机在某一大小的晶振下是否能正常工作？　　晶振选择太高不太合适，具体晶振上限是多少，恐怕测不出来，只能按照人家单片机的要求，一般STC系列单片机上限是35M或40M，stc单凭上写的有，如STC11F16XE 35I-LQFP44G其中35I就是晶振最高35M的工业级芯片。　　超过上限会出现什么样的问题，没有测试过，一般晶振选择12M的比较多，如果选择STC 1T指令的，就相当于12*12=144M的晶振。如果用于串口通信，建议选用11.0592M的或22.184M，选择晶振最主要还是参照人家的说明书。　　八，4个AT89C51单片机能否用一个12M的晶振使其都正常工作？一个采用内部时钟方式，其余三个用外部方式……那四个都用内部方式可以不（将4个单片机都并联在一个晶振上）？　　可以，其中一个正常接晶振，他的XTAL2输出接到另外三个的XTAL1输入上。　　九，单片机的运行速度和晶振大小的关系，若单片机的最高工作频率是40M，晶振是否可以选择24M或更高，但不超过40M，这样单片机的运行速度是否大增？长期在此工作频率下对单片机是否有不良影响？单片机对晶振的选择的原则是怎样的？　　当然是有影响的，单片机的工作速度越快，功耗也越大，受干扰也会越厉害，总之最高能跑40M的，跑不超过40M的是没有问题的，只是对相关的技术（如PCB的设计元件的选取等）会高去很多。　　十，89c51单片机的复位电路中常采用12MHZ的晶振，实际上市场上稍小于12MHZ，为什么呢？　　答：需要串口通讯时一般是用11.0582MHZ的，这样波特率才好算。　　用12MHZ的工作周期就容易计算。　　十一，单片机晶振上电不起振，但是手碰一下晶振就起振了，为什么？怎么判断单片机晶振是否起振呀？　　看看晶振配的电容焊了没有，值有没有错误？　　最简单是用，另外可以看一下电源是否正常。　　十二，怎样判断单片机外部晶振有没有起振？的STC89C52单片机本来是好好的后来不行了，换了个晶振就好了。但是过了几个小时后又不行了，是怎么回事。还有就是怎样判断晶振是否起振？　　①先换一块单片机试试，问题还在则排除单片机；②可能是虚焊造成的，这点要注意；③用STC89C52也碰到过类似的问题，换了块晶振就OK了，好像STC起振不橡AT89S52那么顺。其实对于STC89C52可以直接看30脚（ALE），接个灯，起振一下子就能看出来了。　　十三，51单片机晶振上接的电容大小该如何选择？是晶振越大，电容值也要大一些吗，一般常用多大的。有人说常用的从15-33pf，具体如何选择效果最好？比如分别用一个6M和12M的晶振，用多大电容更合适？　　15-33pf都可以们一般用的是15P和30P晶振大小影响不大们常用的4M和12M以及11.0592M和20M 24M们都用的30P单片机内部有相应的整形电路们不比担心　　23.给51单片机12M晶振接2200pF电容会怎么样？电路图里貌似是22pF的，但是没有22pF的……接2200pF会不会不正常工作？　　不可以，晶体会不工作的。15-33p是合理范围。可以试试看，对单片机不会有损坏。　　十四，没有程序的空白单片机，外部晶振能起振么？　　没有内部晶振的单片机，外部晶振可以起振，如传统类MS51系列单片机有内部晶振的单片机，外部晶振不会起振，需要对外部晶振进行配置后才会起振，如果不对外部晶振进行配置仍使用内部晶振，如silicon lab系列C单片机　　十五，为什么at89c52 P1.0输出2.5v电压，单片机好像未工作，晶振波形是不规则的正弦波可不可以？线路板没有达到预想效果，发光二极管一直亮，感觉还是单片机的问题，P1.0输出2.5v电压，看门狗用的X5045.怎么回事？　　将看门狗拿掉，暂时做成最小系统，既只有电源、8952、晶振和两只30P左右的电容。　　①将P1.0口置1，测试该口的电压是否在2.5V以上；　　②将P1.0口置0，测试改口电压是否约为0V.　　是的话就是OK的，否则就要看看电源电压、晶振、8952了。电源电压是5+、-0.25V，且纹波一定要小　　十六，制作max232下载单片机，工作电压都正常，要外加晶振嘛？　　当然要加，如果没有外加晶振，那么单片机的时钟电路就没有了，导致单片机串口就不能进行数据传输了，最终这个下载器具就不能下载程序了。　　十七，若89c52单片机使用外接晶振，应如何设置？　　晶振的两个管脚各接一个20~30pf的电容后分别接入单片机的XTAL1和XTAL2，两个电容的另一端并接后接地即可，不再需要任何设置　　十八，晶振的原理，如何产生正弦信号的，详细一点，从电路方面分析？　　晶体可以等效为一个电感，与里面的电容形成振荡回路，能量从电感慢慢到电容，再从电容慢慢到电感，周而复始形成振荡。正半周是电容的充放电过程，负半周是电感的充放电过程。　　十九，现在要用52单片机做一个交通灯电路。要求是红灯，绿灯30s，黄灯3s.循环变化。那么外界晶振怎样选择？单指令周期多少比较合适？图中外接的两个电容的作用是什么？大小多少合适？　　如果选择晶振的话，那两个电容值可以选择：30加减10PF左右的（频率在0~33MHZ之间）；　　如果选择陶瓷晶振的话，电容值可以选择：40加减10PF左右的（频率在1.2~12MHZ）振荡器应尽量靠近电容。指令周期是可以算的，这个是有公式的！　　二十，89c52单片机晶振频率才12兆，太小了，怎样能改大晶振频率？　　外接18.432或者24MHz的晶振。或者换4T的W77E58单片机，这样相当于把工作频率提高3倍。或者换1T的DS89C4XX单片机，这相当于把工作频率提高8倍！用1T的STC12C5A60S2单片机也有这样的效果。　　二十一，单片机不能正常工作，晶振问题？如何去检查晶振正常还是不正常？另外看到说晶振跟两个小电容要离得很近，几乎都没剪引脚（就是买回来多长就多长）就插上去了，这个也有关系吗？　　用万用表测量单片机连接晶振的两个引脚，正常起振的状态下电压大概比供电电压的1/2略低一些，如果其中一个或全部引脚为电源电压或零就表明没起振。那个引脚长些一般不会有什么影响，相比之下接地更关键些，两个谐振电容接地端到单片机的电源地要尽量近些。
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RS-485总线广泛应用于通信、工业自动化等领域，在实际应中，通常会遇到是否需要加上下拉电阻以及加多大的电阻合适的问题，下面我们将对这些问题进行详细的分析。
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推荐电子百科有不用晶振的单片机吗？晶振在单片机中的作用是什么？&&
& & & &&单片机也被称为单片微型计算机，是把中央处理器、存储器、定时/计数器、晶振、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比，它更强调自供应（不用外接硬件）和节约成本。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能较低。
& & & & 单片机当中的存储器从功能性上来划分可以分为程序存储器与数据存储器。单片机中需要晶振的使用这是电子行业内谁都知道的，不管是什么类型的单片机都缺不了石英晶振，所以也就有了那句：晶振犹如单片机的心脏，没了晶振提供脉冲频率单片机就无法工作。
& & & & 单片机贴片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。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振通常与锁相环电路配合使用，以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。
& & & & &那么单片机中使用的晶振我们要如何检测是否正常工作呢？用万用表测量晶体振荡器是否工作的方法：测量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则是否是2.5V左右。另外如果用镊子碰晶体另外一个脚，这个电压有明显变化，证明是起振了的。
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