機器周期不僅對于指令執行有著(zhù)重要的意義，而且機器周期也是單片機定時(shí)器和計數器的時(shí)間基準。例如一個(gè)單片機選擇了12MHz晶振，那么當定時(shí)器的數值加1時(shí)，實(shí)際經(jīng)過(guò)的時(shí)間就是1us，這就是單片機的定時(shí)原理。

 

單片機晶振的作用

單片機晶振的作用是為系統提供基本的時(shí)鐘信號。通常一個(gè)系統共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò)電子調整頻率的方法保持同步。

 

晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統需要不同頻率的時(shí)鐘信號，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來(lái)提供。

 

在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬(wàn)分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內調整頻率，稱(chēng)為壓控振蕩器（VCO）。晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩定，精確的單頻振蕩。

 

指令周期

指令周期是執行一條指令所需要的時(shí)間，一般由若干個(gè)機器周期組成。指令不同，所需的機器周期數也不同。對于一些簡(jiǎn)單的的單字節指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即譯碼執行，不再需要其它的機器周期。對于一些比較復雜的指令，例如轉移指令、乘法指令，則需要兩個(gè)或者兩個(gè)以上的機器周期。通常含一個(gè)機器周期的指令稱(chēng)為單周期指令，包含兩個(gè)機器周期的指令稱(chēng)為雙周期指令。簡(jiǎn)單地說(shuō)，沒(méi)有晶振，就沒(méi)有時(shí)鐘周期，沒(méi)有時(shí)鐘周期，就無(wú)法執行程序代碼，單片機就無(wú)法工作。

 

 

機器周期不僅對于指令執行有著(zhù)重要的意義，而且機器周期也是單片機定時(shí)器和計數器的時(shí)間基準。例如一個(gè)單片機選擇了12兆赫茲晶振，那么當定時(shí)器的數值加1時(shí)，實(shí)際經(jīng)過(guò)的時(shí)間就是1us，這就是單片機的定時(shí)原理。

 

晶振是給單片機提供工作信號脈沖的。這個(gè)脈沖就是單片機的工作速度。比如12兆晶振。單片機工作速度就是每秒12兆。單片機內部也有晶振。接外部晶振可以或得更穩定的頻率。

 

另外，在此提一句：晶振與晶體是不一樣的。

 

晶振與晶體的區別

 

（1）晶振是有源晶振的簡(jiǎn)稱(chēng)，又叫振蕩器，英文名稱(chēng)是oscillator。晶體則是無(wú)源晶振的簡(jiǎn)稱(chēng)，也叫諧振器。英文名稱(chēng)是crystal。

 

（2）無(wú)源晶振（晶體）一般是直插兩個(gè)腳的無(wú)極性元件，需要借助時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號。常見(jiàn)的有49U、49S封裝。

 

（3）有源晶振（晶振）一般是表貼四個(gè)腳的封裝，內部有時(shí)鐘電路，只需供電便可產(chǎn)生振蕩信號。一般分7050、5032、3225、2520幾種封裝形式。

 

結語(yǔ)

在進(jìn)行單片機設計的時(shí)候，選擇合適的晶振也是很重要的。器件選型時(shí)一般都要留出一些余量，以保證產(chǎn)品的可靠性。選用較高檔的器件可以進(jìn)一步降低失效概率，帶來(lái)潛在的效益，這一點(diǎn)在比較產(chǎn)品價(jià)格的時(shí)候也要考慮到。

 

要使振蕩器的“整體性能”趨于平衡、合理，這就需要權衡諸如穩定度、工作溫度范圍、晶體老化效應、相位噪聲、成本等多方面因素，這里的成本不僅僅包含器件的價(jià)格，而且包含產(chǎn)品全壽命的使用成本。