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单片机常用电路1-晶振电路_电路_电容

雨夜梧桐 2025-01-12 08:52:30 0

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不过我个人认为,只搞电路设计的人可以不用关心单片机是怎么编程的,但是搞单片机程序设计的人,却必须要对电路很熟习,你可以不用亲自设计电路,但是必须对单片机项目中各种电路的事理足够理解,这样才能确保设计出来的程序稳定、健壮。

举个例子来说吧,如果一个单片机系统中用到了EEPROM存储芯片,EEPROM芯片的SCL和SDA是开漏输出的,须要外接上拉电阻,假设电路板上的EEPROM芯片的SCL和SDA的上拉电阻忘却焊上或者坏掉了,这时候调试EEPROM是调不通的,如果这时候电路设计职员不在,而单片机程序设计职员又对EEPROM的事理不熟习,就会陷入到麻烦中:由于对电路不熟习,就会一遍一遍的查找程序的缘故原由。
可是程序明明没有问题啊,这个程序在别的项目中一贯都是正常的,为什么在这个板子上就弗成了呢?

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还有一点,一样平常带有微掌握器的电路板,电路功能是否正常,是须要编写一定的验证程序来测试电路板的性能的,单靠电路设计职员利用万用表、示波器等工具是无法验证电路的好坏的。

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(图片来自网络侵删)

综上所述,单片机程序设计职员一定要对电路的事理熟习,这样才能设计出精确的程序。

从本篇文章开始,我们就来大略学习一下单片机开拓中常用的电路。

当然,由于本人水平有限,关于这些电路的讲解只限于大略事理的讲解。
如果有缺点,欢迎批评示正。

1. 单片机常用电路1-晶振电路

早期的单片机(比如经典的51单片机)系统,外接晶振是必须的(当然也可以外接时钟脉冲,但是很少用),由于单片机的运行必须依赖于稳定的时钟脉冲。
但是随着技能的发展,现在很多单片机都已经集成了内部时钟,以是在一样平常的运用处所,可以不用外接晶振电路了。
不过由于内部时钟随意马虎受外界滋扰,以是在哀求严格的场合,晶振电路还是很有必要的。

晶振电路1

图1是范例的单片机外接晶振电路。

图1 单片机晶振电路

该电路不但是有一个晶振,还有两个电容,这两个电容有什么浸染呢?

这两个电容一样平常称为“匹配电容”或者“负载电容”、“谐振电容”。
晶振电路中加这两个电容是为了知足谐振条件。
一样平常外接电容,是为了使晶振两端的等效电容即是或靠近负载电容。
只有连接得当的电容才能知足晶振的起振哀求,晶振才能正常事情。

负载电容的值由如下公式打算:

负载电容无法知足的话一样平常会使晶体频率产生偏差,严重的话晶体无法起振。
电路设计中要只管即便知足晶体的负载电容需求,从而使晶体事情在最佳状态。
负载电容打算公式如下:

CL = C1C2 / (C1+C2) + CS

CL为晶振的负载电容值,一样平常通过查询晶振的数据手册得到。
CS为电路板的寄生电容,一样平常取 3~5pF,取C1 = C2,那么公式可以简化成如下:

CL = C1 / 2 + CS

一样平常情形下,增大负载电容的值会使振荡频率低落,减小负载电容的值,会使振荡频率上升。

晶振电路2

我们有时候还会看到如图2所示的晶振电路。

图2 不带并联电阻和带并联电阻的晶振电路

该电路中晶振上又并了一个电阻,这是为什么呢?

这个电阻实际上是反馈电阻,是为了方便晶振起振的。
对付COMS而言,这个电阻的阻值可以是1M以上,对付TTL则是须要视情形而定。
最好的办法是看看芯片的数据手册,确认芯片晶振电路内部是否有电阻,如果没有,电路设计时最好加上。

晶振电路3

图3是有源晶振电路。

图3 有源晶振电路

有源晶振常日的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。
有源晶振不须要CPU的内部振荡器,连接办法相对大略(紧张是做好电源滤波,常日利用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤旗子暗记即可),不须要繁芜的配置电路。
相对付无源晶体,有源晶振的毛病是其旗子暗记电平是固定的,须要选择好得当输出电平,灵巧性较差,而且价格高。

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